論文の概要: Simulating electronic structure on bosonic quantum computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10222v2
- Date: Sat, 27 Apr 2024 16:22:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-30 22:36:34.215265
- Title: Simulating electronic structure on bosonic quantum computers
- Title(参考訳): ボゾン量子コンピュータにおける電子構造シミュレーション
- Authors: Rishab Dutta, Nam P. Vu, Ningyi Lyu, Chen Wang, Victor S. Batista,
- Abstract要約: 電子構造ハミルトニアンが、フェルミオンからボソン写像スキームを持つクアモッドの系にどのように変換されるかを示す。
我々の研究は、ボゾン量子デバイスのパワーを活用することで、多くのフェルミオン系をシミュレートするための扉を開く。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.711156472229408
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Computations with quantum harmonic oscillators or qumodes is a promising and rapidly evolving approach towards quantum computing. In contrast to qubits, which are two-level quantum systems, bosonic qumodes can in principle have infinite discrete levels, and can also be represented with continuous variable bases. One of the most promising applications of quantum computing is simulating many-fermion problems such as molecular electronic structure. Although there has been a lot of recent progress on simulating many-fermion systems on qubit-based quantum hardware, they can not be easily extended to bosonic quantum devices due to the fundamental difference in physics represented by qubits and qumodes. In this work, we show how an electronic structure Hamiltonian can be transformed into a system of qumodes with a fermion to boson mapping scheme and apply it to simulate the electronic structure of dihydrogen molecule as a system of two qumodes. Our work opens the door for simulating many-fermion systems by harnessing the power of bosonic quantum devices.
- Abstract(参考訳): 量子調和振動子や量子モードによる計算は、量子コンピューティングに対する有望かつ急速に進化するアプローチである。
2レベル量子系である量子ビットとは対照的に、ボソニック・クモッドは原則として無限個の離散レベルを持つことができ、連続変数基底で表すこともできる。
量子コンピューティングの最も有望な応用の1つは、分子電子構造のような多くのフェルミオン問題をシミュレートすることである。
量子ビットベースの量子ハードウェア上で多くのフェルミオン系をシミュレートする最近の進歩は多いが、量子ビットと量子モッドで表される物理の基本的な違いのため、ボゾン量子デバイスに容易に拡張することはできない。
本研究では、ハミルトニアンの電子構造をフェルミオンとボソンマッピングの方式でクアモッドの系に変換し、2つのクアモッドの系としてジヒドロゲン分子の電子構造をシミュレートする方法について述べる。
我々の研究は、ボゾン量子デバイスのパワーを活用することで、多くのフェルミオン系をシミュレートするための扉を開く。
関連論文リスト
- Quantum Equilibrium Propagation for efficient training of quantum systems based on Onsager reciprocity [0.0]
平衡伝播(Equilibrium propagation、EP)は、平衡に緩和する古典的なエネルギーモデルに導入され応用された手順である。
ここでは、EPとOnsagerの相互性を直接接続し、これを利用してEPの量子バージョンを導出する。
これは任意の量子系の可観測物の期待値に依存する損失関数の最適化に使うことができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-10T17:22:09Z) - Parallel Quantum Computing Simulations via Quantum Accelerator Platform Virtualization [44.99833362998488]
本稿では,量子回路実行の並列化モデルを提案する。
このモデルはバックエンドに依存しない機能を利用することができ、任意のターゲットバックエンド上で並列量子回路の実行を可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-05T17:16:07Z) - Simulating Chemistry on Bosonic Quantum Devices [30.89742280590898]
ボソニック量子デバイスは、量子計算を実現するための新しいアプローチを提供する。
我々は、幅広い化学問題に対処するためにボソニック量子デバイスを用いた最近の進歩と将来の可能性についてレビューする。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-16T01:54:50Z) - Verifiably Exact Solution of the Electronic Schr\"odinger Equation on
Quantum Devices [0.0]
我々は多電子シュル「オーディンガー方程式」の真正解を求めるアルゴリズムを提案する。
量子シミュレータと雑音量子コンピュータの両方でアルゴリズムを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-01T19:00:00Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-26T15:04:11Z) - 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) - Coarse grained intermolecular interactions on quantum processors [0.0]
我々は、弱い相互作用する分子の基底状態を決定するのに理想的な電子応答の粗い粒度の表現を開発する。
本手法はIBM超伝導量子プロセッサ上で実証する。
我々は、現在の世代の量子ハードウェアは、弱い拘束力を持つが、それでも化学的にユビキタスで生物学的に重要な体制でエネルギーを探索することができると結論付けている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-03T09:56:47Z) - Variational Quantum Eigensolver for SU($N$) Fermions [0.0]
変分量子アルゴリズムは、ノイズの多い中間スケール量子コンピュータのパワーを活用することを目的としている。
変分量子固有解法を$N$成分フェルミオンの基底状態特性の研究に応用する。
提案手法は,多体系の電流ベース量子シミュレータの基礎を定式化したものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-29T16:39:30Z) - 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) - Entanglement generation via power-of-SWAP operations between dynamic
electron-spin qubits [62.997667081978825]
表面音響波(SAW)は、圧電材料内で動く量子ドットを生成することができる。
動的量子ドット上の電子スピン量子ビットがどのように絡み合うかを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-01-15T19:00:01Z)
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。