論文の概要: Simulating polaritonic ground states on noisy quantum devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.02100v1
• Date: Tue, 3 Oct 2023 14:45:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-04 13:49:00.217172
• Title: Simulating polaritonic ground states on noisy quantum devices
• Title（参考訳）: 雑音量子デバイス上での分極基底状態のシミュレーション
• Authors: Mohammad Hassan, Fabijan Pavo\v{s}evi\'c, Derek S. Wang, Johannes Flick
• Abstract要約: 小型でノイズの多い量子デバイス上で電子-光子結合系をシミュレーションするための一般的なフレームワークを提案する。 化学的精度を達成するために, 量子ビット還元法における様々な対称性を利用する。 化学反応性に基本的に関係している基底状態エネルギーと光子数という2つの特性を測る。
• 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: The recent advent of quantum algorithms for noisy quantum devices offers a new route toward simulating strong light-matter interactions of molecules in optical cavities for polaritonic chemistry. In this work, we introduce a general framework for simulating electron-photon coupled systems on small, noisy quantum devices. This method is based on the variational quantum eigensolver (VQE) with the polaritonic unitary coupled cluster (PUCC) ansatz. To achieve chemical accuracy, we exploit various symmetries in qubit reduction methods, such as electron-photon parity, and use recently developed error mitigation schemes, such as the reference zero-noise extrapolation method. We explore the robustness of the VQE-PUCC approach across a diverse set of regimes for the bond length, cavity frequency, and coupling strength of the H$_2$ molecule in an optical cavity. To quantify the performance, we measure two properties: ground-state energy, fundamentally relevant to chemical reactivity, and photon number, an experimentally accessible general indicator of electron-photon correlation.
• Abstract（参考訳）: 最近のノイズ量子デバイスのための量子アルゴリズムの出現は、偏光化学のための光学キャビティにおける分子の強い光-物質相互作用をシミュレートするための新しい経路を提供する。 本研究では,小型・雑音量子デバイス上で電子-光子結合系をシミュレートする汎用フレームワークを提案する。 この方法は、分極的ユニタリ結合クラスタ(PUCC)アンサッツを持つ変分量子固有解法(VQE)に基づいている。 化学精度を達成するために、電子-光子パリティなどの量子ビット低減法における様々な対称性を活用し、最近開発された基準ゼロノイズ補間法などの誤差緩和スキームを用いる。 光学キャビティにおけるH$2$分子の結合長, 空洞周波数, 結合強度の多種多様性に対して, VQE-PUCCアプローチのロバスト性を検討した。 実験により得られた電子-光子相関の一般指標である光子数と、基本的に化学反応性に関連する基底状態エネルギーの2つの特性を測定する。

関連論文リスト

• Hierarchy of approximations for describing quantum light from high-harmonic generation: A Fermi-Hubbard model study [0.0]
  フォトニック状態の運動方程式に対する近似の階層を示す。 弱い量子化光物質結合定数と損傷閾値よりかなり低い強度の典型的な実験状況において、生成した量子光の明示的な表現は高調波スペクトルを定量的にキャプチャする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-25T12:59:29Z)
• Probing Electromagnetic Nonreciprocity with Quantum Geometry of Photonic States [0.0]
  本研究では,その中心に興味のある物質を配置するクロスキャビティデバイスを用いた非接触検出を提案する。 本稿では, キャビティの電磁モード間の結合と共振周波数のシフトに, Kerr や Faraday などの材料の光学特性が現れることを示す。 本手法は,光キャビティにおけるフォック状態,マイクロ波およびTHz共振器におけるコヒーレント状態など,幅広い実験プラットフォームに適用可能であることが期待される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-24T20:37:09Z)
• Beyond-adiabatic Quantum Admittance of a Semiconductor Quantum Dot at High Frequencies: Rethinking Reflectometry as Polaron Dynamics [0.0]
  我々は、電荷貯水池に結合した量子ドットトンネルのアプタンスを得るために、自己整合量子マスター方程式の定式化を開発する。 本報告では,QD状態のドレッシングによって決定されるFloquet wideeningと,光子損失によって決定されるFloquet wideeningの2つについて述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-31T14:46:43Z)
• A Hybrid Quantum-Classical Method for Electron-Phonon Systems [40.80274768055247]
  このタイプの相関システムに適したハイブリッド量子古典アルゴリズムを開発した。 このハイブリッド法は、必要な量子ビットと量子ゲートの数を増やすことなく、任意に強い電子-フォノンカップリングに取り組む。 本手法は,半充填時のパラダイム的ハバード・ホルシュタインモデルに適用し,電荷密度波と反強磁性相の競合を正しく捉えていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-20T08:08:51Z)
• Calculating non-linear response functions for multi-dimensional electronic spectroscopy using dyadic non-Markovian quantum state diffusion [68.8204255655161]
  本稿では,分子集合体の多次元電子スペクトルと電子励起を結合した構造環境下でのシミュレーション手法を提案する。 このアプローチの重要な側面は、NMQSD方程式を2重系ヒルベルト空間で伝播するが、同じ雑音を持つことである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-06T15:30:38Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Polariton Creation in Coupled Cavity Arrays with Spectrally Disordered Emitters [0.0]
  集積フォトニクスは、強い相関系における凝縮物質現象のアナログ量子シミュレーションのための有望なプラットフォームである。 オープン量子Tavis-Cummings-Hubbardフレームワークにおけるエネルギーバンド形成と波動関数特性について検討した。 実効ハミルトニアンのアプローチと組み合わせた新しいメトリクスは、固体系の空洞量子力学工学のための強力なツールボックスであることが証明された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-28T05:08:27Z)
• Stochastic Variational Approach to Small Atoms and Molecules Coupled to Quantum Field Modes [55.41644538483948]
  空洞QEDの量子場に結合した少数の粒子系のエネルギーと波動関数の変動計算(SVM)を提案する。 2次元のトライアン電子や閉じ込められた電子、He原子や水素分子の例を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-25T13:40:42Z)
• Quantum Floquet engineering with an exactly solvable tight-binding chain in a cavity [0.0]
  単一空洞モードに結合した密結合鎖によって与えられる、正確に解けるモデルを提供する。 我々は,光物質結合の摂動膨張が注意を要し,容易に偽の超放射能相につながることを示した。 さらに,電子単一粒子スペクトル関数と光伝導率の解析式を導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-26T14:33:20Z)
• Quantum-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron Correlation [58.720142291102135]
  本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。 本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z)

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。