論文の概要: An Efficient Quantum Circuit for Block Encoding a Pairing Hamiltonian

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11205v3
• Date: Wed, 21 Feb 2024 16:59:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-22 12:10:08.478900
• Title: An Efficient Quantum Circuit for Block Encoding a Pairing Hamiltonian
• Title（参考訳）: ペアリングハミルトニアンを符号化するブロックの効率的な量子回路
• Authors: Diyi Liu, Weijie Du, Lin Lin, James P.Vary, Chao Yang
• Abstract要約: 我々は、原子核物理学でよく研究されるペア化ハミルトンのブロック符号化のための効率的な量子回路を提案する。 我々のブロック符号化スキームは、生成および消滅作用素をパウリ作用素にマッピングする必要はなく、ハミルトニアンをユニタリの線型結合として表す。 提示されたテクニックは、より一般的な第二量子化ハミルトニアンを符号化するために拡張することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2073712626523765
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present an efficient quantum circuit for block encoding pairing Hamiltonian often studied in nuclear physics. Our block encoding scheme does not require mapping the creation and annihilation operators to the Pauli operators and representing the Hamiltonian as a linear combination of unitaries. Instead, we show how to encode the Hamiltonian directly using controlled swap operations. We analyze the gate complexity of the block encoding circuit and show that it scales polynomially with respect to the number of qubits required to represent a quantum state associated with the pairing Hamiltonian. We also show how the block encoding circuit can be combined with the quantum singular value transformation to construct an efficient quantum circuit for approximating the density of states of a pairing Hamiltonian. The techniques presented can be extended to encode more general second-quantized Hamiltonians.
• Abstract（参考訳）: 我々は、核物理学でよく研究されるブロック符号化対ハミルトニアンのための効率的な量子回路を提案する。 我々のブロック符号化スキームは、生成および消滅作用素をパウリ作用素にマッピングする必要はなく、ハミルトニアンをユニタリの線型結合として表す。 代わりに、制御スワップ操作を用いてハミルトンをエンコードする方法を示す。 ブロック符号化回路のゲート複雑性を解析し、ペアリングハミルトニアンに関連する量子状態を表現するのに必要な量子ビット数に対して多項式的にスケールすることを示す。 また、ブロック符号化回路と量子特異値変換を組み合わせることで、対のハミルトニアン状態の密度を近似する効率的な量子回路を構築する方法を示す。 提示される手法は、より一般的な第二量子化ハミルトニアンの符号化に拡張することができる。

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