論文の概要: Characterization and thermometry of dissapatively stabilized steady states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.00911v1
- Date: Mon, 3 Jun 2024 00:41:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 02:47:03.273230
- Title: Characterization and thermometry of dissapatively stabilized steady states
- Title（参考訳）: 分散安定状態のキャラクタリゼーションと温度測定
- Authors: George S. Grattan, Alek M. Liguori-Schremp, David. Rodríguez Pérez, Peter Graf, Wes Jones, Eliot Kapit,
- Abstract要約: 雑音量子アルゴリズムにおける散逸安定化定常状態の特性について検討する。
熱分布としてよく近似できる範囲について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: In this work we study the properties of dissipatively stabilized steady states of noisy quantum algorithms, exploring the extent to which they can be well approximated as thermal distributions, and proposing methods to extract the effective temperature T. We study an algorithm called the Relaxational Quantum Eigensolver (RQE), which is one of a family of algorithms that attempt to find ground states and balance error in noisy quantum devices. In RQE, we weakly couple a second register of auxiliary "shadow" qubits to the primary system in Trotterized evolution, thus engineering an approximate zero-temperature bath by periodically resetting the auxiliary qubits during the algorithm's runtime. Balancing the infinite temperature bath of random gate error, RQE returns states with an average energy equal to a constant fraction of the ground state. We probe the steady states of this algorithm for a range of base error rates, using several methods for estimating both T and deviations from thermal behavior. In particular, we both confirm that the steady states of these systems are often well-approximated by thermal distributions, and show that the same resources used for cooling can be adopted for thermometry, yielding a fairly reliable measure of the temperature. These methods could be readily implemented in near-term quantum hardware, and for stabilizing and probing Hamiltonians where simulating approximate thermal states is hard for classical computers.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,ノイズ量子アルゴリズムにおける基底状態と平衡誤差の発見を目的としたアルゴリズムのファミリーの一つであるRelaxational Quantum Eigensolver (RQE) と呼ばれるアルゴリズムについて検討し,その特性について検討する。
RQEでは、二次量子ビットの2番目のレジスタをトロタライズド進化において一次系に弱結合し、アルゴリズムの実行中に補助量子ビットを周期的にリセットすることで、近似ゼロ温度バスを設計する。
ランダムゲート誤差の無限温度浴のバランスをとると、RQEは基底状態の定数分に相当する平均エネルギーで状態を返す。
熱的挙動からTと偏差を推定するためのいくつかの手法を用いて, このアルゴリズムの定常状態について検討する。
特に, これらの系の定常状態は熱分布によってよく近似されることが確認され, 冷却に使用する同じ資源を熱測定に利用でき, 温度の信頼性の高い測定値が得られることを示す。
これらの手法は、短期量子ハードウェアで容易に実装することができ、古典的なコンピュータでは近似熱状態のシミュレーションが困難であるハミルトニアンの安定化と探索が可能である。
関連論文リスト
- Quantum computational advantage with constant-temperature Gibbs sampling [1.1930434318557157]
ある一定の有限温度で浴槽に結合した量子系はギブス状態に収束する。
この熱化過程は、量子計算の自然で物理的に動機づけられたモデルを定義する。
一定温度における量子ギブズ状態の測定結果分布のサンプリングについて検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-23T00:29:21Z) - The topology of data hides in quantum thermal states [16.34646723046073]
量子熱状態の蒸留によるトポロジカルデータ解析(TDA)を行うための量子プロトコルを提供する。
量子熱状態生成アルゴリズムを活用するために,量子TDAをリアルタイムから仮想画像に変換する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T22:34:26Z) - Robust Extraction of Thermal Observables from State Sampling and
Real-Time Dynamics on Quantum Computers [49.1574468325115]
我々は、状態の密度、特にその非負性性に制約を課す手法を導入し、この方法で、ノイズのある時系列からボルツマン重みを確実に抽出できることを示す。
本研究により,今日の量子コンピュータにおける時系列アルゴリズムの実装により,多体量子系の有限温度特性の研究が可能となった。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-30T18:00:05Z) - Quantum Fisher Information for Different States and Processes in Quantum
Chaotic Systems [77.34726150561087]
エネルギー固有状態と熱密度行列の両方について量子フィッシャー情報(QFI)を計算する。
局所的なユニタリ変換の結果と比較した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-04T09:28:19Z) - Critical behavior of Ising model by preparing thermal state on quantum
computer [3.570760625392093]
量子コンピューティング技術を用いて調製した熱状態を利用して,Isingモデルの臨界挙動をシミュレートする。
我々は、長距離相互作用型Isingモデルの比熱と感受性を計算し、Ising臨界度を小さな格子サイズで観測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-28T03:29:19Z) - Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin
systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。
長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z) - Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z) - Noise-Assisted Variational Quantum Thermalization [4.118741675173778]
量子コンピュータ上での熱状態をシミュレーションするための変分回路が提案されている。
本稿では,量子回路の雑音を利用した新しい熱状態生成アルゴリズムを提案する。
熱状態の学習能力は, 温度に大きく依存していることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-06T18:24:01Z) - Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。
本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z) - Matrix product state approach for a quantum system at finite
temperatures using random phases and Trotter gates [0.0]
本研究では,量子多体系を有限温度でシミュレーションする数値計算法を開発した。
提案手法は,最近導入されたランダム位相積状態(RPPS)アプローチの拡張である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-08T02:28:24Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-11T22:45:57Z)
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。