論文の概要: Solving Maxwells Equations using Variational Quantum Imaginary Time Evolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.14156v1
• Date: Wed, 21 Feb 2024 22:34:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-23 17:01:52.796598
• Title: Solving Maxwells Equations using Variational Quantum Imaginary Time Evolution
• Title（参考訳）: 変分量子仮想時間発展を用いたマクスウェル方程式の解法
• Authors: Nam Nguyen, Richard Thompson
• Abstract要約: VarQITEはマクスウェル方程式の解を高精度で効率的に近似できることを示す。 この結果から,VarQITEは電磁界や他の分野においてPDEを解く強力なツールとなる可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3838477077773925
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Maxwells equations are fundamental to our understanding of electromagnetic fields, but their solution can be computationally demanding, even for high-performance computing clusters. Quantum computers offer a promising alternative for solving these equations, as they can simulate larger and more complex systems more efficiently both in time and resources. In this paper we investigate the potential of using the variational quantum imaginary time evolution (VarQITE) algorithm on near-term quantum hardware to solve for the Maxwells equations. Our objective is to analyze the trade-off between the accuracy of the simulated fields and the depth of the quantum circuit required to implement the VarQITE algorithm. We demonstrate that VarQITE can efficiently approximate the solution of these equations with high accuracy, and show that its performance can be enhanced by optimizing the quantum circuit depth. Our findings suggest that VarQITE on near-term quantum devices could provide a powerful tool for solving PDEs in electromagnetics and other fields.
• Abstract（参考訳）: Maxwells方程式は電磁場を理解するのに基本的だが、その解は高速な計算クラスターに対しても計算的に要求される。 量子コンピュータは、より大規模で複雑なシステムを時間と資源の両方でより効率的にシミュレートできるので、これらの方程式を解くための有望な代替手段を提供する。 本稿では,maxwells方程式を解くために,短期量子ハードウェア上で変分量子虚時発展(varqite)アルゴリズムを用いる可能性について検討する。 本研究の目的は、シミュレーションフィールドの精度とVarQITEアルゴリズムの実装に必要な量子回路の深さとのトレードオフを分析することである。 これらの方程式の解を高精度に効率的に近似できることを実証し、量子回路の深さを最適化することでその性能を向上できることを示した。 この結果から,量子デバイス上でのVarQITEは電磁場などのPDEを解く強力なツールとなる可能性が示唆された。

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