論文の概要: Quantum kernels for classifying dynamical singularities in a multiqubit system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.04300v2
• Date: Thu, 16 Nov 2023 20:09:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 17:46:13.500814
• Title: Quantum kernels for classifying dynamical singularities in a multiqubit system
• Title（参考訳）: 多ビット系における動的特異点の分類のための量子カーネル
• Authors: Diego Tancara, Jos\'e Fredes, and Ariel Norambuena
• Abstract要約: 量子カーネルを用いて、多ビット系に対するレート関数の動的特異点を分類する。 以上の結果から,この量子力学臨界問題を物理的にインスピレーションされた量子カーネルを用いて効率的に解くことが可能であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Dynamical quantum phase transition is a critical phenomenon involving out-of-equilibrium states and broken symmetries without classical analogy. However, when finite-sized systems are analyzed, dynamical singularities of the rate function can appear, leading to a challenging physical characterization when parameters are changed. Here, we report a quantum support vector machine (QSVM) algorithm that uses quantum Kernels to classify dynamical singularities of the rate function for a multiqubit system. We illustrate our approach using $N$ long-range interacting qubits subjected to an arbitrary magnetic field, which induces a quench dynamics. Inspired by physical arguments, we introduce two different quantum Kernels, one inspired by the ground state manifold and the other based on a single state tomography. Our accuracy and adaptability results show that this quantum dynamical critical problem can be efficiently solved using physically inspiring quantum Kernels. Moreover, we extend our results for the case of time-dependent fields, quantum master equation, and when we increase the number of qubits.
• Abstract（参考訳）: 動的量子相転移(英: dynamical quantum phase transition)は、古典的アナロジーを伴わない平衡状態と破断対称性を含む臨界現象である。 しかし、有限サイズの系を解析すると、速度関数の動的特異点が現れ、パラメータが変化したときの物理的特徴付けが困難になる。 本稿では,量子カーネルを用いてマルチ量子ビットシステムのレート関数の動的特異点を分類する量子サポートベクトルマシン(qsvm)アルゴリズムについて報告する。 我々は,任意の磁場を受ける長距離相互作用量子ビットを用いて,クエンチダイナミクスを誘導する手法を示す。 物理引数に着想を得て、基底状態多様体に着想を得た2つの異なる量子カーネルと、単一状態トモグラフィーに基づく2つの量子カーネルを導入する。 その結果, この量子力学的臨界問題は, 物理的に誘導する量子カーネルを用いて効率的に解くことができることがわかった。 さらに, 時間依存場, 量子マスター方程式, 量子ビット数を増加させる場合の結果を拡張した。

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