論文の概要: Localized Virtual Purification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.13500v2
- Date: Thu, 8 Feb 2024 08:58:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-09 19:25:34.818513
- Title: Localized Virtual Purification
- Title(参考訳): 局所仮想浄化
- Authors: Hideaki Hakoshima, Suguru Endo, Kaoru Yamamoto, Yuichiro Matsuzaki,
Nobuyuki Yoshioka
- Abstract要約: 不純物に基づく量子シミュレーション法は、環境からの冷却温度やノイズなどの実験における制限を緩和することができる。
この方法は、システムサイズと指数関数的にスケールする多数の測定値を持つ大域的絡み合い測定を必要とするという欠点がある。
そこで本稿では, 局所観測装置の近傍に絡み合った測定値を制限することで, これらの問題を克服できることを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Analog and digital quantum simulators can efficiently simulate quantum
many-body systems that appear in natural phenomena. However, experimental
limitations of near-term devices still make it challenging to perform the
entire process of quantum simulation. The purification-based quantum simulation
methods can alleviate the limitations in experiments such as the cooling
temperature and noise from the environment, while this method has the drawback
that it requires global entangled measurement with a prohibitively large number
of measurements that scales exponentially with the system size. In this Letter,
we propose that we can overcome these problems by restricting the entangled
measurements to the vicinity of the local observables to be measured, when the
locality of the system can be exploited. We provide theoretical guarantees that
the global purification operation can be replaced with local operations under
some conditions, in particular for the task of cooling and error mitigation. We
furthermore give a numerical verification that the localized purification is
valid even when conditions are not satisfied. Our method bridges the
fundamental concept of locality with quantum simulators, and therefore expected
to open a path to unexplored quantum many-body phenomena.
- Abstract(参考訳): アナログおよびデジタル量子シミュレータは、自然現象に現れる量子多体系を効率的にシミュレートすることができる。
しかし、短期デバイスの実験的な限界は、量子シミュレーションのプロセス全体の実行を困難にしている。
浄化に基づく量子シミュレーション手法は, 冷却温度や環境騒音などの実験における限界を緩和できるが, 本手法では, システムサイズに指数関数的にスケールする非常に大きな測定値を持つ大域的絡み合い測定が必要であるという欠点がある。
本報告では,システムの局所性が悪用された場合に,測定対象の局所観測対象物近傍に絡み合った測定値を制限することで,これらの問題を克服できることを示す。
我々は,特に冷却と誤差緩和のタスクにおいて,グローバル浄化操作を局所操作に置き換えることができることを理論的に保証する。
さらに,条件が満たされていない場合でも,局所浄化が有効であることを示す数値検証を行う。
本手法は,量子シミュレータと局所性の基本的な概念を橋渡しし,未探索の量子多体現象への道を開くことを期待する。
関連論文リスト
- Quantum computational advantage with constant-temperature Gibbs sampling [1.1930434318557157]
ある一定の有限温度で浴槽に結合した量子系はギブス状態に収束する。
この熱化過程は、量子計算の自然で物理的に動機づけられたモデルを定義する。
一定温度における量子ギブズ状態の測定結果分布のサンプリングについて検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-23T00:29:21Z) - Simulating Gaussian boson sampling quantum computers [68.8204255655161]
実験的なガウスボソンサンプリングネットワークをシミュレートする最近の理論手法について概説する。
主に、量子力学の位相空間表現を使用する手法に焦点を当てる。
GBSの理論、最近の実験、その他の手法についても概説する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-02T02:03:31Z) - Robust Extraction of Thermal Observables from State Sampling and
Real-Time Dynamics on Quantum Computers [49.1574468325115]
我々は、状態の密度、特にその非負性性に制約を課す手法を導入し、この方法で、ノイズのある時系列からボルツマン重みを確実に抽出できることを示す。
本研究により,今日の量子コンピュータにおける時系列アルゴリズムの実装により,多体量子系の有限温度特性の研究が可能となった。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-30T18:00:05Z) - Measurement-induced entanglement and teleportation on a noisy quantum
processor [105.44548669906976]
最大70個の超伝導量子ビット上の測定誘起量子情報相について検討した。
二重性マッピングを用いて、中間回路の測定を回避し、基礎となる位相の異なる表現にアクセスする。
我々の研究は、現在のNISQプロセッサの限界であるスケールでの計測誘起物理を実現するためのアプローチを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-08T18:41:53Z) - Simulating large-size quantum spin chains on cloud-based superconducting
quantum computers [0.46040036610482665]
我々は、IBMの超伝導量子コンピュータのいくつかで実行されるクラウドシミュレーションについて報告する。
現実化から抽出した基底状態エネルギーが期待値から小さい誤差に到達していることがわかった。
102量子ビットシステムを用いることで、1回路で最大3186個のCNOTゲートを適用できた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-20T15:55:29Z) - Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin
systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。
長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-03T18:00:02Z) - Unconventional mechanism of virtual-state population through dissipation [125.99533416395765]
オープン量子系において、仮想状態が長い時間で大きな人口を獲得できる現象を報告する。
これは、仮想状態が無人口のままである状況は、メタスタブルであることを意味する。
これらの結果は、相互作用する量子ビットの散逸系における安定かつ準安定な絡み合った状態の生成のような実践的な問題にどのように関係するかを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-24T17:09:43Z) - Bounds on the recurrence probability in periodically-driven quantum
systems [0.0]
サイクル数ごとに一連の制約を導出します。
純粋な初期状態の場合、可観測性は再帰確率である。
実際に$n$サイクルの制約をテストするには、$O(sqrtn)$サイクルだけを実行する必要がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-25T05:45:45Z) - Benchmarking a novel efficient numerical method for localized 1D
Fermi-Hubbard systems on a quantum simulator [0.0]
量子シミュレータは,多体系の力学に有効であることを示す。
我々は中性原子Fermi-Hubbard量子シミュレータと$L_textexpsimeq290$格子サイトを用いて、その性能をベンチマークする。
我々はスピン不均衡フェルミ・ハッバード系に対するブロッホ振動の相互作用の振舞いの簡単な予測を導出した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-13T16:03:11Z) - Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。
本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-30T18:18:37Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。