論文の概要: Simulating Neutral Atom Quantum Systems with Tensor Network States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.08572v1
- Date: Fri, 15 Sep 2023 17:38:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-18 13:30:36.665844
- Title: Simulating Neutral Atom Quantum Systems with Tensor Network States
- Title（参考訳）: テンソルネットワーク状態を持つ中性原子量子システムをシミュレートする
- Authors: James Allen, Matthew Otten, Stephen Gray, and Bryan K. Clark
- Abstract要約: 多数の量子ビットを持つ回路は、より頻繁にノイズの下で故障し、量子ビット人口を減少させることを示す。
また、最適化されたパラメータは特にノイズに対して堅牢であり、ノイズの多い量子系が最適パラメータを見つけるのに利用できることを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we describe a tensor network simulation of a neutral atom
quantum system under the presence of noise, while introducing a new
purity-preserving truncation technique that compromises between the simplicity
of the matrix product state and the positivity of the matrix product density
operator. We apply this simulation to a near-optimized iteration of the quantum
approximate optimization algorithm on a transverse field Ising model in order
to investigate the influence of large system sizes on the performance of the
algorithm. We find that while circuits with a large number of qubits fail more
often under noise that depletes the qubit population, their outputs on a
successful measurement are just as robust under Rydberg atom dissipation or
qubit dephasing as smaller systems. However, such circuits might not perform as
well under coherent multi-qubit errors such as Rydberg atom crosstalk. We also
find that the optimized parameters are especially robust to noise, suggesting
that a noisier quantum system can be used to find the optimal parameters before
switching to a cleaner system for measurements of observables.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,ノイズの存在下での中性原子量子システムのテンソルネットワークシミュレーションについて述べるとともに,行列積状態の単純さと行列積密度作用素の正則性を両立させる新しい純度保存切断法を提案する。
このシミュレーションを横フィールドIsingモデル上での量子近似最適化アルゴリズムのほぼ最適化イテレーションに適用し,大規模システムサイズがアルゴリズムの性能に与える影響について検討する。
多数の量子ビットを持つ回路は、しばしばノイズの下で故障し、量子ビットの人口を減少させるが、その測定成功時の出力は、Rydberg原子の散逸や、より小さなシステムのように頑健である。
しかし、そのような回路は、Rydberg atom crosstalkのようなコヒーレントなマルチキュービット誤差の下ではうまく動作しないかもしれない。
また、最適化されたパラメータはノイズに対して特に頑健であり、観測可能な測定のためによりクリーンなシステムに切り替える前に、noisier量子系が最適なパラメータを見つけるために使用できることを示唆する。
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