論文の概要: Learning, Optimizing, and Simulating Fermions with Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10399v1
• Date: Sat, 16 Dec 2023 09:57:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-19 16:38:19.840136
• Title: Learning, Optimizing, and Simulating Fermions with Quantum Computers
• Title（参考訳）: 量子コンピュータによるフェルミオンの学習、最適化、シミュレーション
• Authors: Andrew Zhao
• Abstract要約: 量子情報と計算のツールが、これらの両面でどのように役立つかを探る。 我々は、主に部分的状態学習(トモグラフィープロトコル)のタスクを通じて、量子系の減少するが十分で古典的な記述を得る。 同時に、そのようなプロトコルの探索において、量子状態を学ぶことが何を意味するのかという考え方も洗練される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.810160553339817
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fermions are fundamental particles which obey seemingly bizarre quantum-mechanical principles, yet constitute all the ordinary matter that we inhabit. As such, their study is heavily motivated from both fundamental and practical incentives. In this dissertation, we will explore how the tools of quantum information and computation can assist us on both of these fronts. We primarily do so through the task of partial state learning: tomographic protocols for acquiring a reduced, but sufficient, classical description of a quantum system. Developing fast methods for partial tomography addresses a critical bottleneck in quantum simulation algorithms, which is a particularly pressing issue for currently available, imperfect quantum machines. At the same time, in the search for such protocols, we also refine our notion of what it means to learn quantum states. One important example is the ability to articulate, from a computational perspective, how the learning of fermions contrasts with other types of particles.
• Abstract（参考訳）: フェルミオン(英: Fermions)は、一見奇妙な量子力学の原理に従っている基本粒子である。 この研究は、基本的なインセンティブと実践的なインセンティブの両方から大きなモチベーションを得ている。 この論文の中で、量子情報と計算のツールがどちらの面でもどのように役立つのかを考察する。 我々は、主に部分的状態学習(トモグラフィープロトコル)のタスクを通じて、量子系の減少するが十分で古典的な記述を得る。 部分トモグラフィのための高速手法の開発は、現在利用可能な不完全な量子マシンにとって特に差し迫った問題である量子シミュレーションアルゴリズムの重大なボトルネックに対処している。 同時に、そのようなプロトコルの探索において、量子状態を学ぶことの意味について、私たちの考えを洗練させます。 重要な例の1つは、計算の観点から、フェルミオンの学習が他の種類の粒子とどのように対照的かを明確にする能力である。

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