論文の概要: Mixed Quantum-Semiclassical Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16147v1
- Date: Wed, 30 Aug 2023 17:02:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-31 12:45:34.453698
- Title: Mixed Quantum-Semiclassical Simulation
- Title（参考訳）: 量子・半古典混合シミュレーション
- Authors: Javier Gonzalez-Conde, Andrew T. Sornborger
- Abstract要約: 混合量子-半古典的(MQS)系の量子シミュレーションを、物理学の多くの分野に基礎的な関心を寄せて研究する。
これらのシステムの基本的な問題は、MQSシステムの量子アルゴリズムが、代わりに完全な量子量子系を研究することができるかどうかである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the quantum simulation of mixed quantum-semiclassical (MQS) systems,
of fundamental interest in many areas of physics, such as molecular scattering
and gravitational backreaction. A basic question for these systems is whether
quantum algorithms of MQS systems would be valuable at all, when one could
instead study the full quantum-quantum system. We study MQS simulations in the
context where a semiclassical system is encoded in a Koopman-von Neumann (KvN)
Hamiltonian and a standard quantum Hamiltonian describes the quantum system. In
this case, because KvN and quantum Hamiltonians are constructed with the same
operators on a Hilbert space, standard theorems guaranteeing simulation
efficiency apply. We show that, in this context, $\textit{many-body}$ MQS
particle simulations give only nominal improvements in qubit resources over
quantum-quantum simulations due to logarithmic scaling in the ratio, $S_q/S_c$,
of actions between quantum and semiclassical systems. However, $\textit{field}$
simulations can give improvements proportional to the ratio of quantum to
semiclassical actions, $S_q/S_c$. Of particular note, due to the ratio $S_q/S_c
\sim 10^{-18}$ of particle and gravitational fields, this approach could be
important for semiclassical gravity. We demonstrate our approach in a model of
gravitational interaction, where a harmonic oscillator mediates the interaction
between two spins. In particular, we demonstrate a lack of distillable
entanglement generation between spins due to classical mediators, a distinct
difference in dynamics relative to the fully quantum case.
- Abstract（参考訳）: 分子散乱や重力バックリアクションなど、物理学の多くの分野において基本的な関心を持つ混合量子-半古典(MQS)系の量子シミュレーションについて検討する。
これらのシステムの基本的な問題は、MQSシステムの量子アルゴリズムが、代わりに完全な量子量子系を研究することができるかどうかである。
我々は、koopman-von neumann(kvn)ハミルトニアンと標準量子ハミルトニアンが量子系を記述する半古典系を符号化する文脈で、mqsシミュレーションを研究する。
この場合、kvn と量子ハミルトニアンはヒルベルト空間上の同じ作用素で構成されるので、シミュレーション効率を保証する標準定理が適用される。
この文脈で、$\textit{many-body}$ MQS 粒子シミュレーションは量子量子量子シミュレーションよりも量子ビットのリソースを名目上改善するだけであり、量子力学系と半古典系の相互作用の対数スケール$S_q/S_c$であることを示す。
しかし、$\textit{field}$シミュレーションは、量子と半古典的アクションの比率に比例する改善を与える。
特に、粒子場と重力場の比$S_q/S_c 10^{-18} のため、このアプローチは半古典重力にとって重要である。
我々は、調和振動子が2つのスピン間の相互作用を媒介する重力相互作用のモデルにおいて、このアプローチを実証する。
特に、古典的媒介子によるスピン間の蒸留可能な絡み合い生成の欠如、完全量子の場合に対するダイナミクスの違いが示されている。
関連論文リスト
- Generating Entanglement by Quantum Resetting [0.0]
我々は、ポアソン的リセットを受ける閉じた量子系を、初期状態に対して$r$のレートで考える。
量子リセットは相互作用する量子系の2つの部分間の絡み合いを高めるためのシンプルで効果的なメカニズムを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-14T17:12:08Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Non-commutative phase-space Lotka-Volterra dynamics: the quantum
analogue [0.0]
Lotka-Volterra(LV)ダイナミクスは、WW量子力学(QM)の枠組みで研究されている。
WWフレームワークは、古典的および量子的進化が異なるスケールでどのように共存するかを特定するための基盤を提供する。
ここで開発されたフレームワークの一般性は、競合する顕微鏡バイオシステムに対する量子的効果の理解の境界を拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-14T11:23:04Z) - Theory of Quantum Generative Learning Models with Maximum Mean
Discrepancy [67.02951777522547]
量子回路ボルンマシン(QCBM)と量子生成逆ネットワーク(QGAN)の学習可能性について検討する。
まず、QCBMの一般化能力を解析し、量子デバイスがターゲット分布に直接アクセスできる際の優位性を同定する。
次に、QGANの一般化誤差境界が、採用されるAnsatz、クォーディットの数、入力状態に依存することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T08:05:59Z) - Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected
regime [77.34726150561087]
量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。
量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z) - Preparing random states and benchmarking with many-body quantum chaos [48.044162981804526]
時間に依存しないハミルトン力学の下で自然にランダム状態アンサンブルの出現を予測し、実験的に観察する方法を示す。
観測されたランダムアンサンブルは射影測定から現れ、より大きな量子系のサブシステムの間に構築された普遍的相関に密接に関連している。
我々の研究は、量子力学におけるランダム性を理解するための意味を持ち、より広い文脈でのこの概念の適用を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:43Z) - Embedding classical dynamics in a quantum computer [0.0]
我々は,量子コンピュータ上での測度保存・エルゴード力学系をシミュレーションするフレームワークを開発した。
我々のアプローチは、古典力学の新しい作用素論的表現を提供する。
本稿では,Qiskit Aerの量子回路実験と,IBM Quantum System Oneの実際の実験について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-11T03:25:48Z) - Entanglement Hamiltonian Tomography in Quantum Simulation [0.0]
量子シミュレータの絡み合いは、今日の中間スケール量子デバイスの時代において顕著な課題である。
本稿では, スピン系の密度行列と絡み合ったスペクトルを再構成するための効率的なトモグラフィープロトコルについて論じる。
数値シミュレーションを用いて1次元の長距離Isingモデルのプロトコルの有効性と有効性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-18T18:12:22Z) - Hamiltonian operator approximation for energy measurement and ground
state preparation [23.87373187143897]
微分表現を用いて、ハミルトン作用素をプロパゲータの和として近似する方法を示す。
提案手法はハミルトン作用素近似 (HOA) と名付けられ, アナログ量子シミュレータの有効利用を目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-07T18:11:00Z) - Relating relative R\'enyi entropies and Wigner-Yanase-Dyson skew
information to generalized multiple quantum coherences [0.0]
本稿では、$alpha$-MQCsという、$alpha$-relative purityに基づく多重量子コヒーレンスの新しいクラスについて検討する。
我々のフレームワークは、$alpha$-MQCsをWigner-Yanase-Dysonスキュー情報にリンクできる。
これらのアイデアは、単一量子状態、二量子ベル対角状態、多粒子混合状態の幅広いクラスによって記述される量子系に対するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-25T21:12:32Z) - Probing the Universality of Topological Defect Formation in a Quantum
Annealer: Kibble-Zurek Mechanism and Beyond [46.39654665163597]
一次元横フィールドイジングモデルによるトポロジカル欠陥生成の実験的検討について報告する。
位相フリップ誤差を伴う開系量子力学のKZMにより量子シミュレータの結果を実際に説明できることが判明した。
これは、環境からの孤立を仮定する一般化KZM理論の理論的予測が、その元のスコープを越えてオープンシステムに適用されることを意味する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T02:55:35Z)
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。