論文の概要: Quantum circuit model for Hamiltonian simulation via Trotter decomposition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.13605v1
• Date: Wed, 22 May 2024 12:57:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-25 00:04:43.828209
• Title: Quantum circuit model for Hamiltonian simulation via Trotter decomposition
• Title（参考訳）: トロッター分解によるハミルトンシミュレーションのための量子回路モデル
• Authors: Rohit Sarma Sarkar, Sabyasachi Chakraborty, Bibhas Adhikari,
• Abstract要約: 我々は,1量子回転ゲートとCNOTゲートを用いて,スケールした$n$-qubit Pauliストリングの指数関数の量子回路実装を考案した。 これらの回路は、低接続量子ハードウェア、特にデジタル量子計算のためのスターグラフアーキテクチャで実装することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We devise quantum circuit implementation of exponential of scaled $n$-qubit Pauli-strings using one-qubit rotation gates and CNOT gates. These circuits can be implemented in low-connected quantum hardware, in particular, star graph architecture for digital quantum computation. Then these circuits are employed to simulate classes of 1D Hamiltonian operators that include $2$-sparse Hamiltonian, Ising Hamiltonian, and both time-independent and time-dependent Random Field Heisenberg Hamiltonian and Transverse Magnetic Random Quantum Ising Hamiltonian by approximating its unitary evolution with first-order Suzuki-Trotter expansion. Finally, we perform noisy Hamiltonian simulation of these circuits using different noise models to investigate Hamiltonian simulation on NISQ devices.
• Abstract（参考訳）: 我々は,1量子回転ゲートとCNOTゲートを用いて,スケールした$n$-qubit Pauliストリングの指数関数の量子回路実装を考案した。 これらの回路は、低接続量子ハードウェア、特にデジタル量子計算のためのスターグラフアーキテクチャで実装することができる。 するとこれらの回路は、2ドルのスパース・ハミルトン作用素、イジング・ハミルトン作用素、および時間非依存かつ時間依存のランダム場ハイゼンベルク・ハミルトン作用素および超磁性ランダム量子イジング・ハミルトン作用素を含む1次元ハミルトン作用素のクラスを、一階スズキ・トロッター展開とのユニタリ進化を近似することでシミュレートするために用いられる。 最後に、異なるノイズモデルを用いて、これらの回路の雑音ハミルトニアンシミュレーションを行い、NISQデバイス上でのハミルトニアンシミュレーションについて検討する。

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