論文の概要: Accurate and precise quantum computation of valence two-neutron systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.01694v2
- Date: Tue, 14 May 2024 13:02:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-15 18:52:04.557653
- Title: Accurate and precise quantum computation of valence two-neutron systems
- Title（参考訳）: 原子価2中性子系の高精度・高精度量子計算
- Authors: Sota Yoshida, Takeshi Sato, Takumi Ogata, Tomoya Naito, Masaaki Kimura,
- Abstract要約: 2つの中性子系の基底状態を精度良く正確に計算する量子アルゴリズムを導入する。
実量子デバイスを用いた実験では、量子ビットの接続性に配慮した回路レイアウト設計の重要な役割も示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Developing methods to solve nuclear many-body problems with quantum computers is an imperative pursuit within the nuclear physics community. Here, we introduce a quantum algorithm to accurately and precisely compute the ground state of valence two-neutron systems leveraging presently available Noisy Intermediate-Scale Quantum devices. Our focus lies on the nuclei having a doubly-magic core plus two valence neutrons in the $ p $, $ sd $, and $ pf $ shells, i.e. ${}^6$He, ${}^{18}$O, and ${}^{42}$Ca, respectively. Our ansatz, quantum circuit, is constructed in the pair-wise form, taking into account the symmetries of the system in an explicit manner, and enables us to reduce the number of qubits and the number of CNOT gates required. The results on a real quantum hardware by IBM Quantum Platform show that the proposed method gives very accurate results of the ground-state energies, which are typically within $ 0.1 \, \% $ error in the energy for ${}^6$He and ${}^{18}$O and at most $ 1 \, \% $ error for ${}^{42}$Ca. Furthermore, our experiments using real quantum devices also show the pivotal role of the circuit layout design, attuned to the connectivity of the qubits, in mitigating errors.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータによる原子核多体問題の解法の開発は、核物理学コミュニティにおいて必須の追求である。
本稿では,現在利用可能なノイズ中間スケール量子デバイスを利用した原子価2中性子系の基底状態を精度よく正確に計算する量子アルゴリズムを提案する。
我々の焦点は、2つの原子核と2つの原子価中性子を持つ核で、それぞれ$ p $, $ sd $, $ pf $ shells、すなわち${}^6$He, ${}^{18}$O, ${}^{42}$Caである。
我々のアンサッツである量子回路は、システムの対称性を明示的な方法で考慮し、必要となる量子ビットの数とCNOTゲートの数を減らすことができる。
IBM Quantum Platform による実量子ハードウェアの結果、提案手法は、通常、${}^6$He と ${}^{18}$O のエネルギーにおける 0.1 \, \% $ の誤差と、${}^{42}$Ca の少なくとも 1 \, \% $ の誤差を含む基底状態エネルギーの非常に正確な結果を与えることを示した。
さらに、実際の量子デバイスを用いた実験では、回路レイアウト設計の重要な役割も示している。
関連論文リスト
- Quantum error mitigation for Fourier moment computation [49.1574468325115]
本稿では、超伝導量子ハードウェアにおける核効果場理論の文脈におけるフーリエモーメントの計算に焦点を当てる。
この研究は、制御反転ゲートを用いたアダマール試験にエコー検証と雑音再正規化を統合した。
ノイズモデルを用いて解析した結果,2桁のノイズ強度が顕著に低下することが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-23T19:10:24Z) - Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。
我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z) - Shallow quantum circuits for efficient preparation of Slater
determinants and correlated states on a quantum computer [0.0]
フェルミオンアンザッツ状態調製は、量子化学や凝縮物質への応用のための変分量子固有解法のような多くの量子アルゴリズムにおける臨界サブルーチンである。
量子機械学習のために開発されたデータローディング回路に着想を得て、より浅くスケーラブルな$mathcalO(d log2N)$ 2-qubitゲート深度回路を提供する代替パラダイムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-18T12:43:18Z) - A Quantum Repeater Platform based on Single SiV$^-$ Centers in Diamond
with Cavity-Assisted, All-Optical Spin Access and Fast Coherent Driving [45.82374977939355]
量子鍵分布は、量子力学の原理に基づくセキュアな通信を可能にする。
量子リピータは大規模量子ネットワークを確立するために必要である。
量子リピータのための効率的なスピン光子インタフェースを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-28T14:33:24Z) - Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum
Adversarial Solver [89.80359585967642]
パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。
このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-15T09:46:45Z) - Halving the cost of quantum multiplexed rotations [0.0]
我々は、$c$制御を持つ多重量子ゲートの$b$-bit近似に必要な$T$ゲートの数を改善する。
以上の結果から,2要素あるいはテンソルハイパーコントラクション表現の量子化に基づく最先端電子構造シミュレーションのコストを約半分に抑えることができた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-26T06:49:44Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Quantum circuits for exact unitary $t$-designs and applications to
higher-order randomized benchmarking [0.45823749779393547]
我々は、任意の数の量子ビット上で任意の$t$に対して正確な単位の$t$-designsを生成する量子回路を初めて提供する。
1量子ビット系と2量子ビット系の2ドルRBは実現可能であることを数値的に示し、超伝導量子ビットの背景雑音を実験的に特徴づける。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-25T01:17:42Z) - Conditional quantum operation of two exchange-coupled single-donor spin
qubits in a MOS-compatible silicon device [48.7576911714538]
シリコンナノエレクトロニクスデバイスは、99.9%以上の忠実度を持つ単一量子ビット量子論理演算をホストすることができる。
イオン注入によりシリコン中に導入された単一のドナー原子に結合した電子のスピンに対して、量子情報は1秒近く保存することができる。
ここでは、シリコンに埋め込まれた31ドルPドナーの交換結合対における電子スピン量子ビットの条件付きコヒーレント制御を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-08T11:25:16Z) - Efficient Two-Electron Ansatz for Benchmarking Quantum Chemistry on a
Quantum Computer [0.0]
本稿では,ハイブリッド量子古典アルゴリズムにおける2電子原子と分子の計算に有効なアンザッツを提案する。
アンザッツは2電子系の基本的な構造を利用し、非局所的および局所的な自由度を扱う。
本ベンチマークは,2つの公開量子コンピュータ上でのエラー軽減手法を用いて実装した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-21T23:37:48Z) - Computational advantage from quantum superposition of multiple temporal
orders of photonic gates [0.0]
制御量子システムは、ターゲット量子システムが$N$ゲート操作を行う順序をコヒーレントに決定することができる。
我々は、フォトニック偏光量子ビットに作用する$N=4$ゲートを持つ量子$N$スイッチを実験的に実証した。
これは、N=2$時間オーダー以上の量子重ね合わせの初めての観測である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-18T19:00:01Z)
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。