論文の概要: Non-Markovianity Benefits Quantum Dynamics Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.17622v1
- Date: Wed, 29 Nov 2023 13:33:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-30 21:20:53.701550
- Title: Non-Markovianity Benefits Quantum Dynamics Simulation
- Title（参考訳）: 非マルコフ性による量子力学シミュレーション
- Authors: Yu-Qin Chen, Shi-Xin Zhang, and Shengyu Zhang
- Abstract要約: メモリ効果と時間相関による非マルコフ雑音は量子力学シミュレーションの精度を大幅に向上させることができることを示す。
我々の発見は、量子力学シミュレーションにおける非マルコビアン性を考えることの重要性に光を当てた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.399532145408153
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum dynamics simulation on analog quantum simulators and digital quantum
computer platforms has emerged as a powerful and promising tool for
understanding complex non-equilibrium physics. However, the impact of quantum
noise on the dynamics simulation, particularly non- Markovian noise with memory
effects, has remained elusive. In this Letter, we discover unexpected benefits
of non-Markovianity of quantum noise in quantum dynamics simulation. We
demonstrate that non-Markovian noise with memory effects and temporal
correlations can significantly improve the accuracy of quantum dynamics
simulation compared to the Markovian noise of the same strength. Through
analytical analysis and extensive numerical experiments, we showcase the
positive effects of non-Markovian noise in various dynamics simulation
scenarios, including decoherence dynamics of idle qubits, intriguing
non-equilibrium dynamics observed in symmetry protected topological phases, and
many-body localization phases. Our findings shed light on the importance of
considering non- Markovianity in quantum dynamics simulation, and open up new
avenues for investigating quantum phenomena and designing more efficient
quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: アナログ量子シミュレータとデジタル量子コンピュータプラットフォーム上の量子力学シミュレーションは、複雑な非平衡物理学を理解するための強力で有望なツールとして登場した。
しかし、量子ノイズが力学シミュレーション、特にメモリ効果を持つ非マルコフノイズに与える影響は解明されていない。
本報告では,量子力学シミュレーションにおいて,量子ノイズの非マルコフ性が予期しない利点を見出している。
記憶効果と時間相関を有する非マルコフ雑音は,同じ強度のマルコフ雑音と比較して量子力学シミュレーションの精度が著しく向上することを示す。
解析解析と広範囲な数値実験を通じて、アイドル量子ビットのデコヒーレンスダイナミクス、対称性保護位相で観測される非平衡ダイナミクス、多体局在相などの様々な力学シミュレーションシナリオにおける非マルコフ雑音の正の効果を示す。
我々は,量子力学シミュレーションにおける非マルコフ性を考慮することの重要性を明らかにし,量子現象の調査とより効率的な量子技術の設計に新たな道を開く。
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