論文の概要: QDsim: An user-friendly toolbox for simulating large-scale quantum dot device

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.02712v1
• Date: Wed, 3 Apr 2024 13:10:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-04 17:21:13.407308
• Title: QDsim: An user-friendly toolbox for simulating large-scale quantum dot device
• Title（参考訳）: QDsim: 大規模量子ドットデバイスをシミュレートするユーザフレンドリーなツールボックス
• Authors: Valentina Gualtieri, Charles Renshaw-Whitman, Vinicius Hernandes, Eliska Greplova,
• Abstract要約: QDsimは、大規模量子ドットデバイスにおける電荷安定性図の急速な生成に適したピソンパッケージである。 自動チューニングアルゴリズムのための機械学習モデルのトレーニングの基盤となる大規模なデータセットを、QDsimによってどのように生成できるかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce QDsim, a python package tailored for the rapid generation of charge stability diagrams in large-scale quantum dot devices, extending beyond traditional double or triple dots. QDsim is founded on the constant interaction model from which we rephrase the task of finding the lowest energy charge configuration as a convex optimization problem. Therefore, we can leverage the existing package CVXPY, in combination with an appropriate powerful solver, for the convex optimization which streamlines the creation of stability diagrams and polytopes. Through multiple examples, we demonstrate how QDsim enables the generation of large-scale dataset that can serve a basis for the training of machine-learning models for automated tuning algorithms. While the package currently does not support quantum effects beyond the constant interaction model, QDsim is a tool that directly addresses the critical need for cost-effective and expeditious data acquisition for better tuning algorithms in order to accelerate the development of semiconductor quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 我々は、大規模な量子ドットデバイスにおける電荷安定性図を高速に生成するためのピソンパッケージであるQDsimを紹介し、従来の二重あるいは三重のドットを超えて拡張する。 QDsimは、凸最適化問題として最低エネルギー電荷構成を求めるタスクを言い換える、定数相互作用モデルに基づいている。 したがって,既存のCVXPYパッケージと適切な強力な解法を組み合わせることで,安定図やポリトープの作成を効率化する凸最適化を実現できる。 複数の例を通して、自動チューニングアルゴリズムのための機械学習モデルのトレーニングの基礎となる大規模なデータセットを、QDsimがどのように生成できるかを実証する。 現在パッケージは、定数相互作用モデル以外の量子効果をサポートしていないが、QDsimは、半導体量子デバイスの開発を加速するために、より良いチューニングアルゴリズムのために、コスト効率と迅速なデータ取得のクリティカルなニーズに対処するツールである。

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