論文の概要: Digital Quantum Simulation of Cavity Quantum Electrodynamics: Insights from Superconducting and Trapped Ion Quantum Testbeds
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.03861v3
- Date: Sun, 22 Dec 2024 22:55:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-24 15:52:00.649711
- Title: Digital Quantum Simulation of Cavity Quantum Electrodynamics: Insights from Superconducting and Trapped Ion Quantum Testbeds
- Title(参考訳): キャビティ量子電磁力学のディジタル量子シミュレーション:超伝導およびトラップイオン量子検層からの考察
- Authors: Alex H. Rubin, Brian Marinelli, Victoria A. Norman, Zainab Rizvi, Ashlyn D. Burch, Ravi K. Naik, John Mark Kreikebaum, Matthew N. H. Chow, Daniel S. Lobser, Melissa C. Revelle, Christopher G. Yale, Megan Ivory, David I. Santiago, Christopher Spitzer, Marina Krstic-Marinkovic, Susan M. Clark, Irfan Siddiqi, Marina Radulaski,
- Abstract要約: 我々は,光量子通信,シミュレーション,計算への応用のために,オープンなCavity Quantum Electrodynamical (CQED)システムをシミュレートする。
結果は、現代の量子コンピュータと将来の量子コンピュータにおけるキャビティ・エミッターシステムの効率的かつプラットフォーム固有の量子シミュレーションのレシピとして利用することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.016994625126740815
- License:
- Abstract: We explore the potential for hybrid development of quantum hardware where currently available quantum computers simulate open Cavity Quantum Electrodynamical (CQED) systems for applications in optical quantum communication, simulation and computing. Our simulations make use of a recent quantum algorithm that maps the dynamics of a singly excited open Tavis-Cummings model containing N atoms coupled to a lossy cavity. We report the results of executing this algorithm on two noisy intermediate-scale quantum computers: a superconducting processor and a trapped ion processor, to simulate the population dynamics of an open CQED system featuring N = 3 atoms. By applying technology-specific transpilation and error mitigation techniques, we minimize the impact of gate errors, noise, and decoherence in each hardware platform, obtaining results which agree closely with the exact solution of the system. These results can be used as a recipe for efficient and platform-specific quantum simulation of cavity-emitter systems on contemporary and future quantum computers.
- Abstract(参考訳): 我々は、現在利用可能な量子コンピュータが、光量子通信、シミュレーション、コンピューティングへの応用のためにオープンなCavity Quantum Electrodynamical (CQED)システムをシミュレートする量子ハードウェアのハイブリッド開発の可能性を探る。
我々のシミュレーションでは、N原子を損失キャビティに結合したTavis-Cummingsモデルのダイナミクスをマッピングする最近の量子アルゴリズムを用いている。
N = 3原子を含むオープンCQEDシステムの集団動態をシミュレートするため,このアルゴリズムを超伝導プロセッサと捕捉イオンプロセッサという2つのノイズの多い中間規模量子コンピュータ上で実行した結果を報告する。
各ハードウェアプラットフォームにおけるゲートエラー,ノイズ,デコヒーレンスの影響を最小限に抑え,システムの正確な解と密接に一致する結果を得る。
これらの結果は、現代の量子コンピュータと将来の量子コンピュータにおけるキャビティ・エミッターシステムの効率的かつプラットフォーム固有の量子シミュレーションのレシピとして利用することができる。
関連論文リスト
- QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-10T22:33:00Z) - Optimal Stochastic Resource Allocation for Distributed Quantum Computing [50.809738453571015]
本稿では,分散量子コンピューティング(DQC)のためのリソース割り当て方式を提案する。
本評価は,提案手法の有効性と,量子コンピュータとオンデマンド量子コンピュータの両立性を示すものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-16T02:37:32Z) - Simulating open quantum many-body systems using optimised circuits in
digital quantum simulation [0.0]
修正シュル・オーディンガー方程式(MSSE)のトロタライゼーションを伴う開量子系のモデルについて検討する。
MSSEにおけるリードエラーの最小化は、量子回路の最適化を可能にする。
我々はこのアルゴリズムをIBM Quantumデバイス上で実行し、現在のマシンはノイズのために定量的に正確な時間力学を与えるのが困難であることを示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-27T13:00:02Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-16T19:00:00Z) - QuantumSkynet: A High-Dimensional Quantum Computing Simulator [0.0]
量子コンピューティングシミュレータの現在の実装は、2段階の量子システムに限られている。
高次元量子コンピューティングシステムの最近の進歩は、多層重ね合わせと絡み合いで動くことの可能性を実証している。
我々は,新しい高次元クラウドベースの量子コンピューティングシミュレータQuantumSkynetを紹介する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-30T06:28:18Z) - Efficient Quantum Simulation of Open Quantum System Dynamics on Noisy
Quantum Computers [0.0]
量子散逸ダイナミクスは、コヒーレントからインコヒーレントにまたがって効率的にシミュレートできることを示す。
この研究は、NISQ時代の量子優位性のための新しい方向性を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-24T10:37:37Z) - Pulse-level noisy quantum circuits with QuTiP [53.356579534933765]
我々はQuTiPの量子情報処理パッケージであるqutip-qipに新しいツールを導入する。
これらのツールはパルスレベルで量子回路をシミュレートし、QuTiPの量子力学解法と制御最適化機能を活用する。
シミュレーションプロセッサ上で量子回路がどのようにコンパイルされ、制御パルスがターゲットハミルトニアンに作用するかを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-20T17:06:52Z) - Entangling Quantum Generative Adversarial Networks [53.25397072813582]
量子生成逆数ネットワーク(量子GAN, EQ-GAN)のための新しいタイプのアーキテクチャを提案する。
EQ-GANはコヒーレントなエラーに対してさらなる堅牢性を示し、Google Sycamore超伝導量子プロセッサで実験的にEQ-GANの有効性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-30T20:38:41Z) - Tensor Network Quantum Virtual Machine for Simulating Quantum Circuits
at Exascale [57.84751206630535]
本稿では,E-scale ACCelerator(XACC)フレームワークにおける量子回路シミュレーションバックエンドとして機能する量子仮想マシン(TNQVM)の近代化版を提案する。
新バージョンは汎用的でスケーラブルなネットワーク処理ライブラリであるExaTNをベースにしており、複数の量子回路シミュレータを提供している。
ポータブルなXACC量子プロセッサとスケーラブルなExaTNバックエンドを組み合わせることで、ラップトップから将来のエクサスケールプラットフォームにスケール可能なエンドツーエンドの仮想開発環境を導入します。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-21T13:26:42Z) - Quantum simulation of open quantum systems in heavy-ion collisions [0.0]
本稿では,量子コンピュータ上での高温・強結合クォークグルーオンプラズマ(QGP)における重クォークやジェットなどのハードプローブのダイナミクスをシミュレーションする枠組みを提案する。
我々の研究は、現在および短期量子デバイス上でのオープン量子システムをシミュレートできる可能性を示している。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-07T18:00:02Z)
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。