論文の概要: Efficient quantum simulation of nonlinear interactions using SNAP and
Rabi gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.09936v1
- Date: Fri, 15 Dec 2023 16:44:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-18 14:55:05.337556
- Title: Efficient quantum simulation of nonlinear interactions using SNAP and
Rabi gates
- Title（参考訳）: SNAPとRabiゲートを用いた非線形相互作用の効率的な量子シミュレーション
- Authors: Kimin Park, Petr Marek and Radim Filip
- Abstract要約: 非線形ボソニック力学を効率的にモデル化する決定論的シミュレーション手法を提案する。
提案手法は,高次ボゾン相互作用から生じる現象の高忠実度モデリングを容易にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7366405857677227
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum simulations provide means to probe challenging problems within
controllable quantum systems. However, implementing or simulating deep-strong
nonlinear couplings between bosonic oscillators on physical platforms remains a
challenge. We present a deterministic simulation technique that efficiently and
accurately models nonlinear bosonic dynamics. This technique alternates between
tunable Rabi and SNAP gates, both of which are available on experimental
platforms such as trapped ions and superconducting circuits. Our proposed
simulation method facilitates high-fidelity modeling of phenomena that emerge
from higher-order bosonic interactions, with an exponential reduction in
resource usage compared to other techniques. We demonstrate the potential of
our technique by accurately reproducing key phenomena and other distinctive
characteristics of ideal nonlinear optomechanical systems. Our technique serves
as a valuable tool for simulating complex quantum interactions, simultaneously
paving the way for new capabilities in quantum computing through the use of
hybrid qubit-oscillator systems.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは、制御可能な量子システム内の課題を探索する手段を提供する。
しかし,物理プラットフォーム上でのボソニック振動子間の深い非線形結合の実装やシミュレーションは課題である。
非線形ボソニックダイナミクスを効率的に高精度にモデル化する決定論的シミュレーション手法を提案する。
この手法は可変ラビとスナップゲートを交互に組み合わせ、どちらも閉じ込められたイオンや超伝導回路などの実験プラットフォームで利用可能である。
提案手法は,高次ボソニック相互作用から発生する現象の高忠実度モデリングが容易であり,他の手法に比べて資源利用の指数関数的低減が期待できる。
理想的な非線形光学系の重要な現象やその他の特徴を正確に再現し,本手法の可能性を実証する。
我々の技術は複雑な量子相互作用をシミュレートするための貴重なツールであり、同時にハイブリッド量子ビットオシレータシステムを用いて量子コンピューティングの新たな機能を実現する。
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