論文の概要: Universal quantum processors in spin systems via robust local pulse sequences
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10600v3
- Date: Wed, 23 Oct 2024 11:42:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-24 13:51:54.243114
- Title: Universal quantum processors in spin systems via robust local pulse sequences
- Title（参考訳）: 強局所パルス列によるスピン系の普遍量子プロセッサ
- Authors: Matteo Votto, Johannes Zeiher, Benoît Vermersch,
- Abstract要約: 長距離相互作用を持つスピン系における量子シミュレーションと計算を実現するためのプロトコルを提案する。
我々のアプローチは、ウォルシュ関数によってパラメトリケートされた外部場を持つ単一スピンの局所アドレッシングに依存する。
我々は、スピンモデル、量子エラー補正、量子最適化アルゴリズムの力学の例を用いて、我々のプロトコルを実証し、数値的にベンチマークする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We propose a protocol to realize quantum simulation and computation in spin systems with long-range interactions. Our approach relies on the local addressing of single spins with external fields parametrized by Walsh functions. This enables a mapping from a class of target Hamiltonians, defined by the graph structure of their interactions, to pulse sequences. We then obtain a recipe to implement arbitrary two-body Hamiltonians and universal quantum circuits. Performance guarantees are provided in terms of bounds on Trotter errors and total number of pulses. Additionally, Walsh pulse sequences are shown to be robust against various types of pulse errors, in contrast to previous hybrid digital-analog schemes of quantum computation. We demonstrate and numerically benchmark our protocol with examples from the dynamics of spin models, quantum error correction and quantum optimization algorithms.
- Abstract（参考訳）: 長距離相互作用を持つスピン系における量子シミュレーションと計算を実現するためのプロトコルを提案する。
我々のアプローチは、ウォルシュ関数によってパラメトリケートされた外部場を持つ単一スピンの局所アドレッシングに依存する。
これにより、相互作用のグラフ構造によって定義される標的ハミルトン多様体のクラスからパルス列へのマッピングが可能になる。
次に、任意の2体ハミルトニアンおよび普遍量子回路を実装するためのレシピを得る。
性能保証は、トロッター誤差とパルスの総数の境界で提供される。
さらに、ウォルシュパルス列は、従来の量子計算のハイブリッドデジタルアナログスキームとは対照的に、様々な種類のパルス誤差に対して堅牢であることが示されている。
我々は、スピンモデル、量子誤差補正、量子最適化アルゴリズムの力学の例を用いて、我々のプロトコルを実証し、数値的にベンチマークする。
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