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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.10412v3
• Date: Thu, 03 Apr 2025 09:31:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-04 12:53:33.300038
• 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,量子回路に適応したKubo式と,Hubbardモデルを用いた新しい量子アルゴリズムを提案する。 これは、フェルミオン作用素の双線型のみを使用してグリーンのクラスタ関数に直接アクセスすることができ、アダマールテストの使用を回避できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In the framework of the hybrid quantum-classical variational cluster approach (VCA) to strongly correlated electron 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, which requires an implementation of controlled single-particle fermionic operators. However, for a number of locality-preserving mappings to encode fermions into qubits, a direct construction of such operators is not possible. In this work, we propose a new quantum algorithm, which uses an analog of the Kubo formula adapted to a quantum circuit simulating the Hubbard model. It allows to access the Green's function of a cluster directly using only bilinears of fermionic operators and circumvents the usage of the Hadamard test. We test our new algorithm in practice by using open-access simulators of noisy IBM superconducting chips.
• Abstract（参考訳）: 強相関電子系へのハイブリッド量子古典変動クラスターアプローチ(VCA)の枠組みでは、量子サブルーチンのゴールの1つは、多項式時間で格子フェルミオンの単一粒子相関関数を見つけることである。 以前の研究は、制御された単一粒子フェルミオン作用素の実装を必要とするアダマールテストの変種を使うことを示唆していた。 しかし、フェルミオンを量子ビットにエンコードする多くの局所性保存写像では、そのような作用素の直接構成は不可能である。 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Kubo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。 これは、フェルミオン作用素の双線型のみを使用してクラスタのグリーン関数に直接アクセスすることができ、アダマールテストの使用を回避できる。 我々は、ノイズの多いIBM超伝導チップのオープンアクセスシミュレータを用いて、新しいアルゴリズムを実際にテストする。

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