論文の概要: Optimized noise-assisted simulation of the Lindblad equation with time-dependent coefficients on a noisy quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.07617v1
• Date: Mon, 12 Feb 2024 12:48:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-13 14:33:14.943686
• Title: Optimized noise-assisted simulation of the Lindblad equation with time-dependent coefficients on a noisy quantum processor
• Title（参考訳）: 雑音量子プロセッサ上での時間依存係数を持つlindblad方程式の最適化雑音支援シミュレーション
• Authors: Jos\'e D. Guimar\~aes, Antonio Ruiz-Molero, James Lim, Mikhail I. Vasilevskiy, Susana F. Huelga and Martin B. Plenio
• Abstract要約: ノイズは、NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)デバイス上のオープンシステムのデジタル量子シミュレーションにおける資産となる。 最適化されたデコヒーレンス率制御方式を導入し、計算要求を桁違いに削減する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6990493129893112
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Noise in quantum devices is generally considered detrimental to computational accuracy. However, the recent proposal of noise-assisted simulation has demonstrated that noise can be an asset in digital quantum simulations of open systems on Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices. In this context, we introduce an optimized decoherence rate control scheme that can significantly reduce computational requirements by multiple orders of magnitude, in comparison to the original noise-assisted simulation. We further extend this approach to encompass Lindblad equations with time-dependent coefficients, using only quantum error characterization and mitigation techniques. This extension allows for the perturbative simulation of non-Markovian dynamics on NISQ devices, eliminating the need for ancilla qubits or mid-circuit measurements. Our contributions are validated through numerical experiments on an emulated IBMQ device. Overall, our work offers valuable optimizations that bring current quantum processors closer to effectively simulating realistic open systems.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイスのノイズは一般に計算精度に有害であると考えられている。 しかし、ノイズアシストシミュレーションの最近の提案は、ノイズがノイズ中間スケール量子(nisq)デバイス上のオープンシステムのデジタル量子シミュレーションの資産となり得ることを実証している。 本稿では,従来の雑音支援シミュレーションと比較して,計算要求を桁違いに削減できる最適化されたデコヒーレンス率制御方式を提案する。 このアプローチをさらに拡張し、時間依存係数を持つリンドブラッド方程式を量子誤差特性評価と緩和法のみを用いて包含する。 この拡張により、NISQデバイス上の非マルコフ力学の摂動シミュレーションが可能となり、アンシラ量子ビットや中間回路の測定を必要としない。 本研究は,エミュレートされたIBMQデバイス上での数値実験により検証した。 全体として、我々の研究は、現在の量子プロセッサを現実のオープンシステムを効果的にシミュレートする価値のある最適化を提供する。

関連論文リスト

• Compact quantum algorithms for time-dependent differential equations [0.0]
  我々は、ユニタリの線形結合に基づくアイデアに基づいて、非ユニタリで非エルミート量子系をシミュレートする。 我々は,反復行列ベクトル乗算と行列逆演算を効率的に行うハイブリッド量子古典アルゴリズムを生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-16T02:14:58Z)
• Quantum Tunneling: From Theory to Error-Mitigated Quantum Simulation [49.1574468325115]
  本研究では,量子トンネルシミュレーションの理論的背景とハードウェア対応回路の実装について述べる。 我々は、ハードウェアのアンダーユース化問題を解決するために、ZNEとREM(エラー軽減技術)と量子チップのマルチプログラミングを使用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-10T14:27:07Z)
• Classical simulations of noisy variational quantum circuits [0.0]
  ノイズは量子計算に影響を及ぼし、より正確になるだけでなく、システムのスケールアップとともに古典的なシミュレートも容易になる。 ノイズパラメータ化量子回路の期待値を推定するための古典的シミュレーションアルゴリズムLOWESAを構築した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-08T17:52:30Z)
• Noise-assisted digital quantum simulation of open systems [1.3124513975412255]
  本稿では,オープン量子システムのシミュレーションに必要な計算資源を削減するために,量子デバイス固有のノイズを利用する新しい手法を提案する。 具体的には、量子回路におけるデコヒーレンス率を選択的に向上または低減し、開系力学の所望のシミュレーションを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-28T14:21:43Z)
• Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
  我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。 サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。 格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z)
• Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
  動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。 不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。 この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
• Pulse-level noisy quantum circuits with QuTiP [53.356579534933765]
  我々はQuTiPの量子情報処理パッケージであるqutip-qipに新しいツールを導入する。 これらのツールはパルスレベルで量子回路をシミュレートし、QuTiPの量子力学解法と制御最適化機能を活用する。 シミュレーションプロセッサ上で量子回路がどのようにコンパイルされ、制御パルスがターゲットハミルトニアンに作用するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-20T17:06:52Z)
• Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected regime [77.34726150561087]
  量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。 量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z)
• Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
  我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。 回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z)
• Efficient classical simulation and benchmarking of quantum processes in the Weyl basis [0.0]
  Weylユニタリを用いたランダム化ベンチマークアルゴリズムを開発し,エラーモデルの混在を効率よく同定し,学習する。 本手法を変分量子固有解器に現れるアンザッツ回路に適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-27T16:46:12Z)
• Mitigating realistic noise in practical noisy intermediate-scale quantum devices [0.5872014229110214]
  量子エラー緩和(QEM)は、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスに不可欠である。 従来のQEM方式の多くは、各ゲートの前後にノイズが現れる離散ゲートベース回路を前提としている。 新たなQEM法により効果的に抑制できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-14T16:51:35Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。