論文の概要: Quantum Algorithm for Green's Functions Measurements in the Fermi-Hubbard Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.10412v2
• Date: Wed, 6 Dec 2023 15:44:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-12-07 18:16:38.948042
• Title: Quantum Algorithm for Green's Functions Measurements in the Fermi-Hubbard Model
• Title（参考訳）: フェルミ・ハバードモデルにおけるグリーン関数の量子アルゴリズム
• Authors: Gino Bishop, Dmitry Bagrets, Frank K. Wilhelm
• Abstract要約: 本稿では,線形応答理論におけるKubo公式の類似をハバードモデルに適応させた新しい量子アルゴリズムを提案する。 従来の手法と比較して,2量子ゲートのゲート数を大幅に削減し,ハードウェア設計に制限を加えている。
• 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: In the framework of the hybrid quantum-classical variational cluster approach (VCA) to strongly correlated fermion systems one of the goals of a quantum subroutine is to find single-particle correlation functions of lattice fermions in polynomial time. Previous works suggested to use variants of the Hadamard test for this purpose. However, it requires an implementation of controlled unitaries specifying the full dynamics of the simulated model. In this work, we propose a new quantum algorithm, which uses an analog of the Kubo formula within linear response theory adapted to a quantum circuit simulating the Hubbard model. It allows to access the Green's function of a cluster directly and thereby circumvents the usage of the Hadamard test. We find a drastic reduction in gate count of two-qubits gates and limitations on hardware design as compared to previous approaches.
• Abstract（参考訳）: 強相関フェルミオン系に対するハイブリッド量子古典変分クラスターアプローチ(vca)の枠組みにおいて、量子サブルーチンの目的の一つは、多項式時間で格子フェルミオンの単粒子相関関数を見つけることである。 以前の研究では、この目的のためにハダマール試験の変種を使用することを提案した。 しかし、シミュレーションモデルの完全なダイナミクスを特定する制御されたユニタリの実装が必要となる。 本研究では,ハバードモデルを模擬した量子回路に適応した線形応答理論において,久保公式のアナログを用いた新しい量子アルゴリズムを提案する。 これにより、クラスタのグリーン関数に直接アクセスでき、その結果、アダマールテストの使用を回避できる。 2量子ビットゲートのゲート数を大幅に削減し、ハードウェア設計の制限を従来のアプローチと比較した。

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