論文の概要: Sachdev-Ye-Kitaev model on a noisy quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.17991v4
• Date: Thu, 2 May 2024 04:17:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-03 22:00:43.159709
• Title: Sachdev-Ye-Kitaev model on a noisy quantum computer
• Title（参考訳）: 雑音量子コンピュータ上のSachdev-Ye-Kitaevモデル
• Authors: Muhammad Asaduzzaman, Raghav G. Jha, Bharath Sambasivam,
• Abstract要約: 我々は、IBMの超伝導量子ビット量子コンピュータ上で、量子重力の重要な玩具モデルであるSYKモデルを研究する。 我々は、量子系のカオスの性質を定量化するための標準観測可能な、時間$t$と時間外順序相関器(OTOC)の後の戻り確率を計算する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0377683220196874
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the SYK model -- an important toy model for quantum gravity on IBM's superconducting qubit quantum computers. By using a graph-coloring algorithm to minimize the number of commuting clusters of terms in the qubitized Hamiltonian, we find the gate complexity of the time evolution using the first-order product formula for $N$ Majorana fermions is $\mathcal{O}(N^5 J^{2}t^2/\epsilon)$ where $J$ is the dimensionful coupling parameter, $t$ is the evolution time, and $\epsilon$ is the desired precision. With this improved resource requirement, we perform the time evolution for $N=6, 8$ with maximum two-qubit circuit depth of 343. We perform different error mitigation schemes on the noisy hardware results and find good agreement with the exact diagonalization results on classical computers and noiseless simulators. In particular, we compute return probability after time $t$ and out-of-time order correlators (OTOC) which is a standard observable of quantifying the chaotic nature of quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 我々は、IBMの超伝導量子ビット量子コンピュータ上で、量子重力の重要な玩具モデルであるSYKモデルを研究する。 グラフカラー化アルゴリズムを用いて、量子化ハミルトニアンにおける項の可換クラスタ数を最小化することにより、$N$Majorana fermionsの1次積公式を用いて時間進化のゲート複雑性が$\mathcal{O}(N^5 J^{2}t^2/\epsilon)$であるのに対して、$J$は次元結合パラメータであり、$t$は進化時間であり、$\epsilon$は所望の精度である。 この改良により、最大2量子ビット回路深さ343のN=6, 8$の時間発展を行う。 我々は、ノイズの多いハードウェア上で異なる誤差軽減方式を実行し、古典コンピュータやノイズレスシミュレータ上での正確な対角化結果とよく一致している。 特に、量子系のカオスの性質を定量化するための標準観測可能な、時間$t$と時間外順序相関器(OTOC)の後の戻り確率を計算する。

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