論文の概要: Modeling the unphysical pseudomode model with physical ensembles:
simulation, mitigation, and restructuring of non-Markovian quantum noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15240v1
- Date: Sun, 26 Nov 2023 08:56:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-28 18:50:07.469446
- Title: Modeling the unphysical pseudomode model with physical ensembles:
simulation, mitigation, and restructuring of non-Markovian quantum noise
- Title（参考訳）: 非物理的擬似モードモデルと物理アンサンブルのモデル化 : 非マルコフ量子ノイズのシミュレーション、緩和、再構成
- Authors: Mauro Cirio, Si Luo, Pengfei Liang, Franco Nori, Neill Lambert
- Abstract要約: 擬モードモデル自体のアナログまたはデジタル量子シミュレーションの潜在的な利点を考察する。
物理系の計測アンサンブルを用いて非物理的擬態モデルの効果を再現できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9549646359252346
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The influence of a Gaussian environment on a quantum system can be described
by effectively replacing the continuum with a discrete set of ancillary quantum
and classical degrees of freedom. This defines a pseudomode model which can be
used to classically simulate the reduced system dynamics. Here, we consider an
alternative point of view and analyze the potential benefits of an analog or
digital quantum simulation of the pseudomode model itself. Superficially, such
a direct experimental implementation is, in general, impossible due to the
unphysical properties of the effective degrees of freedom involved. However, we
show that the effects of the unphysical pseudomode model can still be
reproduced using measurement results over an ensemble of physical systems
involving ancillary harmonic modes and an optional stochastic driving field.
This is done by introducing an extrapolation technique whose efficiency is
limited by stability against imprecision in the measurement data. We examine
how such a simulation would allow us to (i) perform accurate quantum simulation
of the effects of complex non-perturbative and non-Markovian environments in
regimes that are challenging for classical simulation, (ii) conversely,
mitigate potential unwanted non-Markovian noise present in quantum devices, and
(iii) restructure some of some of the properties of a given physical bath, such
as its temperature.
- Abstract（参考訳）: ガウス環境が量子系に与える影響は、連続体を離散的な補助量子と古典的自由度の集合に効果的に置き換えることによって説明できる。
これは、還元されたシステムダイナミクスを古典的にシミュレートするために使用できる擬モードモデルを定義する。
ここでは、擬モードモデル自体のアナログまたはデジタル量子シミュレーションの潜在的な利点を、別の視点で検討し、分析する。
表面的には、そのような直接的な実験的な実装は、一般に、有効自由度の非物理的性質のために不可能である。
しかし,非物理的擬似モードモデルの効果は,補助調和モードと任意の確率的駆動場を含む物理系のアンサンブル上で測定結果を用いて再現できることを示した。
これは測定データにおける不正確性に対する安定性によって効率が制限される補間手法を導入することで実現される。
そのようなシミュレーションがいかに私たちを許すかを検討する。
(i)古典的シミュレーションに挑戦する体制における複雑な非摂動環境と非マルコフ環境の効果の正確な量子シミュレーションを行う。
(ii) 逆に、量子デバイスに存在する潜在的な非マルコフノイズを緩和し、
(iii) 所定の浴槽の温度などの性質のいくつかを再構成すること。
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