論文の概要: Quantum Simulation of Open Quantum Dynamics via Non-Markovian Quantum State Diffusion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10655v2
- Date: Wed, 17 Apr 2024 05:12:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-18 12:36:56.365048
- Title: Quantum Simulation of Open Quantum Dynamics via Non-Markovian Quantum State Diffusion
- Title（参考訳）: 非マルコフ量子状態拡散による開量子ダイナミクスの量子シミュレーション
- Authors: Yukai Guo, Xing Gao,
- Abstract要約: 非マルコフ開量子力学の量子シミュレーションは必須だが、標準量子コンピュータでは難しい。
非マルコフ環境の系における散逸ダイナミクスをシミュレートするために設計されたハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9413085575648235
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum simulation of non-Markovian open quantum dynamics is essential but challenging for standard quantum computers due to their non-Hermitian nature, leading to non-unitary evolution, and the limitations of available quantum resources. Here we introduce a hybrid quantum-classical algorithm designed for simulating dissipative dynamics in system with non-Markovian environment. Our approach includes formulating a non-Markovian Stochastic Schr\"odinger equation with complex frequency modes (cNMSSE) where the non-Markovianity is characterized by the mode excitation. Following this, we utilize variational quantum simulation to capture the non-unitary evolution within the cNMSSE framework, leading to a substantial reduction in qubit requirements. To demonstrate our approach, we investigated the spin-boson model and dynamic quantum phase transitions (DQPT) within transverse field Ising model (TFIM). Significantly, our findings reveal the enhanced DQPT in TFIM due to non-Markovian behavior.
- Abstract（参考訳）: 非マルコフ的開量子力学の量子シミュレーションは、非エルミート性のために標準量子コンピュータにとって不可欠であるが、非単位的進化と利用可能な量子資源の限界をもたらす。
本稿では,非マルコフ環境下での散逸ダイナミクスをシミュレーションするためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。
提案手法は,非マルコフ確率Schr\"odinger方程式を複素周波数モード (cNMSSE) で定式化することを含む。
これに続いて、変分量子シミュレーションを用いて、cNMSSEフレームワーク内の非単位進化を捉えることにより、量子ビット要求を大幅に削減する。
本研究では,スピンボソンモデルと動的量子相転移(DQPT)を横場イジングモデル(TFIM)内で検討した。
以上の結果から,非マルコフ行動によるTFIMのDQPTの増強が示唆された。
関連論文リスト
- Neural Network Approach for Non-Markovian Dissipative Dynamics of Many-Body Open Quantum Systems [9.775774445091516]
我々は第2量子化(DQME-SQ)におけるディシパトン埋め込み量子マスター方程式にニューラル量子状態アプローチを統合する
提案手法は縮密度テンソルをコンパクトに表現し,システム環境相関と非マルコフメモリの組合せ効果を明示的に符号化する。
RBMベースの新しいDQME-SQアプローチは、それまでの難解な状態における非マルコフ的開量子力学の研究の道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-17T06:17:08Z) - Ensemble Variational Quantum Algorithm for Non-Markovian Quantum
Dynamics [5.84093922354671]
NISQデバイス上で非マルコフ力学をシミュレートできる変分量子アルゴリズムを開発した。
このアルゴリズムをシミュレータ上で検証し,IBM量子デバイス上での性能を実証した。
このフレームワークは、システムに非線形結合を持つ任意のアンハーモニック浴に自然に適応し、散逸性環境でスピン鎖ダイナミクスをシミュレートするのにも適している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-07T20:27:40Z) - 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) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z) - Succinct Description and Efficient Simulation of Non-Markovian Open
Quantum Systems [1.713291434132985]
非マルコフ的開量子系は、量子系が入浴環境と結合されるときの最も一般的な力学を表す。
量子化誤差を持つ非マルコフ開量子系の力学の簡潔な表現を提供する。
また、そのような力学をシミュレートする効率的な量子アルゴリズムも開発している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-05T03:35:50Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z) - Preserving quantum correlations and coherence with non-Markovianity [50.591267188664666]
量子系における相関とコヒーレンスを保存するための非マルコビアン性の有用性を示す。
共変量子ビットの進化に対して、非マルコビアン性は、常に量子コヒーレンスを保存するために使用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-25T11:52:51Z) - 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) - 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) - Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected
regime [77.34726150561087]
量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。
量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z) - Adaptive Variational Quantum Dynamics Simulations [3.629716738568079]
本稿では、高精度な量子力学シミュレーションのための変分波動関数アンゼ構築のための汎用的自己適応的手法を提案する。
このアプローチを可積分リーブ・シュルツ・マティススピン鎖と非可積分混合体イジングモデルに適用する。
AVQDSフレームワークにより、短期量子コンピューティングデバイス上での量子多体システムの幅広い動的シミュレーションが可能となることを期待する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-01T20:21:57Z)
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。