論文の概要: Quantum Dynamical Emulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03350v1
- Date: Tue, 5 Mar 2024 22:24:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-07 16:43:34.498373
- Title: Quantum Dynamical Emulation
- Title（参考訳）: 量子力学エミュレーション
- Authors: Jacob M. Leamer, Denys I. Bondar, and Gerard McCaul
- Abstract要約: 我々は、非ユニタリ力学の解を重み付けされたユニタリ演算の集合にマッピングする構成的手法であるtextitQuantum Dynamical Emulation の概念を導入する。
これにより、Imaginary Time Quantum Dynamical Emulation (ITQDE)と呼ばれる実時間と虚時間の間の新しい対応を導出できる。
我々は、ITQDEを用いて進化した1つの軌道が、基底状態や熱状態の推測だけでなく、完全なハミルトンスペクトルに関する情報の解決にも利用できることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce the concept of \textit{Quantum Dynamical Emulation}, a
constructive method for mapping the solutions of non-unitary dynamics to a
weighted set of unitary operations. This allows us to derive a new
correspondence between real and imaginary time, which we term Imaginary Time
Quantum Dynamical Emulation (ITQDE). This enables an imaginary time evolution
to be constructed from the overlaps of states evolved in opposite directions in
real time. We show that a single trajectory evolved using ITQDE can be used not
only to infer ground and thermal states, but also to resolve information about
the complete Hamiltonian spectrum. We further employ ITQDE to derive novel
thermodynamic results, including a generalisation of the Hubbard-Stratonovich
transform. We go on to develop a quantum algorithm for computing the spectra of
quantum systems that is based on this premise. We demonstrate the utility of
this method through numerical simulation, as well as quantum hardware
implementations.
- Abstract（参考訳）: 非ユニタリダイナミクスの解を重み付きユニタリ操作の集合にマッピングするための構成的手法である \textit{quantum dynamical emulation} の概念を導入する。
これにより、Imaginary Time Quantum Dynamical Emulation (ITQDE)と呼ばれる実時間と虚時間の間の新しい対応を導出することができる。
これにより、リアルタイムに反対方向に進化した状態の重なりから想像上の時間進化を構築することができる。
我々は、ITQDEを用いて進化した1つの軌道が、基底状態や熱状態の推測だけでなく、完全なハミルトンスペクトルに関する情報の解決にも利用できることを示した。
我々はさらに、ハバード・ストラトノヴィッチ変換の一般化を含む新しい熱力学結果の導出にitqdeを用いる。
我々は、この前提に基づく量子システムのスペクトルを計算するための量子アルゴリズムを開発した。
本手法の有用性を数値シミュレーションと量子ハードウェア実装を用いて実証する。
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