論文の概要: Simulating Open Quantum Systems Using Hamiltonian Simulations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15533v3
- Date: Wed, 24 Apr 2024 20:53:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-26 23:17:45.033012
- Title: Simulating Open Quantum Systems Using Hamiltonian Simulations
- Title(参考訳): ハミルトニアンシミュレーションによるオープン量子系のシミュレーション
- Authors: Zhiyan Ding, Xiantao Li, Lin Lin,
- Abstract要約: 我々はリンドブラッド方程式をシミュレートする新しい手法を提案し、リンドブラッド力学、微分方程式、ハミルトニアンシミュレーションの関係を描いている。
拡大ヒルベルト空間におけるユニタリ力学の列を導出し、リンドブラッド力学を任意の高次に近似することができる。
このユニタリ表現は、ハミルトニアンシミュレーションとアンシラ量子ビットの追跡のみを含む量子回路を用いてシミュレートすることができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.328210085579236
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a novel method to simulate the Lindblad equation, drawing on the relationship between Lindblad dynamics, stochastic differential equations, and Hamiltonian simulations. We derive a sequence of unitary dynamics in an enlarged Hilbert space that can approximate the Lindblad dynamics up to an arbitrarily high order. This unitary representation can then be simulated using a quantum circuit that involves only Hamiltonian simulation and tracing out the ancilla qubits. There is no need for additional postselection in measurement outcomes, ensuring a success probability of one at each stage. Our method can be directly generalized to the time-dependent setting. We provide numerical examples that simulate both time-independent and time-dependent Lindbladian dynamics with accuracy up to the third order.
- Abstract(参考訳): 我々はリンドブラッド方程式をシミュレートする新しい方法を提案し、リンドブラッド力学、確率微分方程式、ハミルトンシミュレーションの関係を描いている。
拡大ヒルベルト空間におけるユニタリ力学の列を導出し、リンドブラッド力学を任意の高次に近似することができる。
このユニタリ表現は、ハミルトニアンシミュレーションとアンシラ量子ビットの追跡のみを含む量子回路を用いてシミュレートすることができる。
測定結果に追加のポストセレクションは不要であり、各段階での成功確率が保証される。
我々の手法は時間に依存した設定に直接一般化することができる。
時間に依存しないリンドブレディアン力学と時間に依存しないリンドブレディアン力学の両方を3階まで精度良くシミュレートする数値例を提供する。
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