論文の概要: Exclusive-or encoded algebraic structure for efficient quantum dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.09312v1
- Date: Sun, 14 Apr 2024 17:59:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-16 14:28:37.597620
- Title: Exclusive-or encoded algebraic structure for efficient quantum dynamics
- Title（参考訳）: 効率的な量子力学のための排他的あるいはエンコードされた代数構造
- Authors: Lukas Broers, Ludwig Mathey,
- Abstract要約: 本稿では,多体2レベル量子系の構造を捉えるフォーマリズムを提案する。
この形式主義は、リアルタイム進化、消散的リンドブラッド作用、想像的時間進化、および射影的測定プロセスにどのように適用されるかを示す。
- 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 propose a formalism that captures the algebraic structure of many-body two-level quantum systems, and directly motivates an efficient numerical method. This formalism is based on the binary representation of the enumeration-indices of the elements of the corresponding Lie algebra. The action of arbitrarily large elements of that algebra reduces to a few bit-wise exclusive-or operations. This formalism naturally produces sparse representations of many-body density operators, the size of which we control through a dynamic truncation method. We demonstrate how this formalism applies to real-time evolution, dissipative Lindblad action, imaginary-time evolution, and projective measurement processes. We find that this approach to calculating quantum dynamics scales close to linearly with the number of non-zero components in the density operator. We refer to this exclusive-or represented quantum algebra as ORQA. As a proof of concept, we provide a numerical demonstration of this formalism by simulating quantum annealing processes for the maximum independent set problem for up to 22 two-level systems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,多体2レベル量子系の代数構造を捉える形式的手法を提案する。
この形式主義は、対応するリー代数の元の列挙指標のバイナリ表現に基づいている。
その代数の任意の大きな要素の作用は、ビット単位の排他的操作に還元される。
この形式主義は自然に多体密度作用素のスパース表現を生成し、そのサイズは動的トランケーション法によって制御される。
我々は、この形式主義がリアルタイム進化、消散的リンドブラッド作用、想像的時間進化、および射影的測定プロセスにどのように適用されるかを実証する。
量子力学計算のこのアプローチは、密度演算子の非零成分の数と線形に近似する。
この排他的あるいは表現的量子代数をORQAと呼ぶ。
概念実証として、最大22の2レベルシステムに対する最大独立集合問題に対する量子アニール過程をシミュレートすることで、この形式性の数値的な実証を行う。
関連論文リスト
- Real-time Dynamics of the Schwinger Model as an Open Quantum System with Neural Density Operators [1.0713888959520208]
この研究は、ニューラルネットワークのパラメータによる正確な量子状態の近似の難しさを克服する機械学習アルゴリズムを開発する。
QCDのような理論における原理実証の証明として、1+1d格子シュウィンガーモデルにおけるリンドブラッド・マスター方程式を開量子系として解く方法が応用される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-09T18:36:17Z) - Deciding finiteness of bosonic dynamics with tunable interactions [0.0]
無限次元である可能性のある対応するリー代数について検討する。
我々の研究は、量子制御と量子技術に関連するボゾン力学の分解をよりよく理解するための道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-29T20:33:01Z) - Gelfand-Tsetlin basis for partially transposed permutations, with
applications to quantum information [0.9208007322096533]
部分転位置換行列代数の表現論について検討する。
我々は、ユニタリ等変量子チャネルに対する半定値最適化問題を単純化する方法を示す。
我々はポートベースの最適な量子テレポーテーションプロトコルを実装するための効率的な量子回路を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-03T17:55:10Z) - Vectorization of the density matrix and quantum simulation of the von
Neumann equation of time-dependent Hamiltonians [65.268245109828]
我々は、von-Neumann方程式を線形化するための一般的なフレームワークを開発し、量子シミュレーションに適した形でレンダリングする。
フォン・ノイマン方程式のこれらの線型化のうちの1つは、状態ベクトルが密度行列の列重ね元となる標準的な場合に対応することを示す。
密度行列の力学をシミュレートする量子アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-14T23:08:51Z) - Calculating the many-body density of states on a digital quantum
computer [58.720142291102135]
ディジタル量子コンピュータ上で状態の密度を推定する量子アルゴリズムを実装した。
我々は,量子H1-1トラップイオンチップ上での非可積分ハミルトニアン状態の密度を18ビットの制御レジスタに対して推定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-23T17:46:28Z) - Third quantization of open quantum systems: new dissipative symmetries
and connections to phase-space and Keldysh field theory formulations [77.34726150561087]
3つの方法全てを明示的に接続する方法で第3量子化の手法を再構成する。
まず、我々の定式化は、すべての二次ボゾンあるいはフェルミオンリンドブラディアンに存在する基本散逸対称性を明らかにする。
ボソンに対して、ウィグナー関数と特徴関数は密度行列の「波動関数」と考えることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-27T18:56:40Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Efficient multi port-based teleportation schemes [0.10427337206896375]
スキームは1回に複数の未知の量子状態を送信することができる。
新しいスキームは、同じタスクで使用される最適なPBTプロトコルの様々な変種よりも優れた性能を提供する。
私は、導入された形式主義とその下にある対称性が、理論物理学と数学の多くの側面に現れていることに気付きました。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T16:09:51Z) - Relevant OTOC operators: footprints of the classical dynamics [68.8204255655161]
OTOC-RE定理(OTOC-RE theorem)は、作用素の完備な基底にまとめられたOTOCを第二レニイエントロピー(Renyi entropy)に関連付ける定理である。
関係作用素の小さな集合に対する和は、エントロピーの非常によい近似を得るのに十分であることを示す。
逆に、これは複雑性の別の自然な指標、すなわち時間と関連する演算子の数のスケーリングを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-31T19:23:26Z) - Models of zero-range interaction for the bosonic trimer at unitarity [91.3755431537592]
ゼロ範囲の2体相互作用によって相互に結合された同一ボソンからなる3体系に対する量子ハミルトニアンの構成について述べる。
プレゼンテーションの大部分では、無限の散乱長が考慮される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-03T17:54:43Z) - Fundamentals of Quantum Mechanics in Liouville Space [0.0]
本稿では、任意の有限次元のリウヴィル空間で量子力学を行うコヒーレントで理解しやすい方法について述べる。
ここでの形式主義の強みの1つは、ディラックのブラケット表記との顕著な類似点である。
フォーマリズムを効果的に活用する方法を説明するために、2レベル量子系に対する量子光学マスター方程式を解く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-25T16:08:46Z)
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。