論文の概要: Simulating Heavy-Hex Transverse Field Ising Model Magnetization Dynamics Using Programmable Quantum Annealers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.01657v3
• Date: Sun, 13 Oct 2024 03:16:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-15 15:02:03.488385
• Title: Simulating Heavy-Hex Transverse Field Ising Model Magnetization Dynamics Using Programmable Quantum Annealers
• Title（参考訳）: プログラム可能な量子アニールを用いたヘビーヘックス横磁場等化モデル磁化ダイナミクスのシミュレーション
• Authors: Elijah Pelofske, Andreas Bärtschi, Stephan Eidenbenz,
• Abstract要約: ZNE量子誤差緩和を用いた127量子ビット重ヘックスIBM量子アーキテクチャにネイティブな接続グラフを持つ強磁性体2次元横磁場Isingモデル上でハミルトン動力学シミュレーションを行った。 本研究では,現在の超伝導量子ビット系プログラマブル量子アニールコンピュータ上での磁化を効率的にシミュレートできることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8192907805418583
• License:
• Abstract: Recently, a Hamiltonian dynamics simulation was performed on a kicked ferromagnetic 2D transverse field Ising model with a connectivity graph native to the 127 qubit heavy-hex IBM Quantum architecture using ZNE quantum error mitigation. We demonstrate that one of the observables in this Trotterized Hamiltonian dynamics simulation, namely magnetization, can be efficiently simulated on current superconducting qubit-based programmable quantum annealing computers. We show this using two distinct methods: reverse quantum annealing and h-gain state encoding. This simulation is possible because the 127 qubit heavy-hex connectivity graph can be natively embedded onto the D-Wave Pegasus quantum annealer hardware graph and because there exists a direct equivalence between the energy scales of the two types of quantum computers. We derive equivalent anneal pauses in order to simulate the Trotterized quantum circuit dynamics for varying Rx rotations $\theta_h \in (0, \frac{\pi}{2}]$, using quantum annealing processors. Multiple disjoint instances of the Ising model of interest can be embedded onto the D-Wave Pegasus hardware graph, allowing for parallel quantum annealing. We report equivalent magnetization dynamics using quantum annealing for time steps of 20, 50 up to 10,000, which we find are consistent with exact classical 27 qubit heavy-hex Trotterized circuit magnetization dynamics, and we observe reasonable, albeit noisy, agreement with the existing simulations for single site magnetization at 20 Trotter steps. The quantum annealers are able to simulate equivalent magnetization dynamics for thousands of time steps, significantly out of the computational reach of the digital quantum computers on which the original Hamiltonian dynamics simulations were performed.
• Abstract（参考訳）: 近年,ZNE量子誤差緩和法を用いて,127量子ビット重ヘキシIBM量子アーキテクチャに固有の接続グラフを持つ強磁性体2次元横磁場Isingモデル上でハミルトン動力学シミュレーションを行った。 本研究では,現在の超伝導量子ビット系プログラマブル量子アニールコンピュータ上での磁化を効率的にシミュレートできることを実証する。 逆量子アニール法とh-ゲイン状態符号化法という2つの異なる手法を用いてこれを示す。 このシミュレーションは、D-Wave Pegasus量子アニアラーのハードウェアグラフに127量子ビット重ヘックス接続グラフをネイティブに埋め込むことができ、2種類の量子コンピュータのエネルギースケールの間に直接同値性が存在するため可能である。 我々は、量子アニールプロセッサを用いて、Rx回転の変化に対してトロッター化量子回路力学をシミュレートするために、等価なアニール停止を導出する。 興味のあるイジングモデルの複数の解離インスタンスをD-Wave Pegasusハードウェアグラフに埋め込むことができ、並列量子アニールが可能となる。 20から50から10,000までの時間ステップにおける量子アニールを用いた等価磁化ダイナミクスを報告するが、これは古典的な27量子ビット重水素化トロッター化回路磁化ダイナミクスと一致する。 量子アンネラは数千の時間ステップで等価磁化力学をシミュレートすることができ、元々のハミルトニアン力学シミュレーションが実行されたデジタル量子コンピュータの計算範囲からかなり離れている。

関連論文リスト

• Simulation of the 1d XY model on a quantum computer [0.0]
  本稿では,量子コンピュータ上での1次元XYモデルの正確なシミュレーションのための包括的スキームを提案する。 本稿では,正確な時間発展を実現するために,量子回路を設計するための新しい手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-28T15:44:13Z)
• Simulating unsteady fluid flows on a superconducting quantum processor [23.24560103938476]
  本稿では, 量子符号化, 進化, 流れ状態の検出を含む非定常流れのディジタルシミュレーション実験について報告する。 この研究は、現実的な応用のために乱流のようなより複雑な流れをシミュレートする量子コンピューティングの可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-24T13:45:43Z)
• A Site-Resolved 2D Quantum Simulator with Hundreds of Trapped Ions [0.18563999711877635]
  2次元ウィグナー結晶中の512イオンの安定トラップと横動きのサイドバンド冷却について報告する。 そこで本研究では,300イオンを用いた長距離量子イジングモデルの量子シミュレーションを行った。 本研究は,古典的に抽出可能な量子力学のシミュレーションと,2次元イオントラップ量子シミュレータを用いたNISQアルゴリズムの実行方法について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-28T19:00:39Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Implementation of a two-stroke quantum heat engine with a collisional model [50.591267188664666]
  我々は,IBMQプロセッサのストロボスコープ2ストロークサーマルエンジンの量子シミュレーションを行った。 この系は2つの浴槽に繋がった量子スピン鎖で構成され、変分量子熱分解器アルゴリズムを用いて異なる温度で調製される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-25T16:55:08Z)
• Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM Quantum computers [62.997667081978825]
  小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。 我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。 デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z)
• Efficient Fully-Coherent Quantum Signal Processing Algorithms for Real-Time Dynamics Simulation [3.3917542048743865]
  量子信号処理(QSP)に基づく完全コヒーレントなシミュレーションアルゴリズムを開発する。 ハイゼンベルクモデルのスピン力学シミュレーションにこれらのアルゴリズムを適用して数値解析を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-21T17:56:33Z)
• An Algebraic Quantum Circuit Compression Algorithm for Hamiltonian Simulation [55.41644538483948]
  現在の世代のノイズの多い中間スケール量子コンピュータ(NISQ)は、チップサイズとエラー率に大きく制限されている。 我々は、自由フェルミオンとして知られる特定のスピンハミルトニアンをシミュレーションするために、量子回路を効率よく圧縮するために局所化回路変換を導出する。 提案した数値回路圧縮アルゴリズムは、後方安定に動作し、$mathcalO(103)$スピンを超える回路合成を可能にするスピンの数で3次スケールする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:03Z)
• Holographic dynamics simulations with a trapped ion quantum computer [0.0]
  我々は、新しいスケーラブルな量子シミュレーションパラダイムを実証し、ベンチマークする。 ハネウェルに閉じ込められたイオン量子プロセッサを用いて、自己双対蹴りイジングモデルの非可積分ダイナミクスをシミュレートする。 その結果、量子テンソルネットワーク法は、最先端の量子プロセッサ機能とともに、近い将来に実用的な量子優位性を実現することができることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-19T18:00:02Z)
• Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on Quantum Computers [52.77024349608834]
  少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。 逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z)

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。