論文の概要: Adaptive variational quantum computing approaches for Green's functions and nonlinear susceptibilities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.01313v2
- Date: Wed, 4 Sep 2024 19:48:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-07 02:22:00.803096
- Title: Adaptive variational quantum computing approaches for Green's functions and nonlinear susceptibilities
- Title(参考訳): グリーン関数と非線形感受性に対する適応型変分量子コンピューティングアプローチ
- Authors: Martin Mootz, Thomas Iadecola, Yong-Xin Yao,
- Abstract要約: 本稿では,ハミルトン系の実時間単一粒子グリーン関数と非線形感受性を計算するための量子コンピューティング手法を提案する。
これらのアプローチは、状態の準備と伝播に適応的な変分量子アルゴリズムを利用する。
- 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 present and benchmark quantum computing approaches for calculating real-time single-particle Green's functions and nonlinear susceptibilities of Hamiltonian systems. The approaches leverage adaptive variational quantum algorithms for state preparation and propagation. Using automatically generated compact circuits, the dynamical evolution is performed over sufficiently long times to achieve adequate frequency resolution of the response functions. We showcase accurate Green's function calculations using a statevector simulator on classical hardware for Fermi-Hubbard chains of 4 and 6 sites, with maximal ansatz circuit depths of 65 and 424 layers, respectively, and for the molecule LiH with a maximal ansatz circuit depth of 81 layers. Additionally, we consider an antiferromagnetic quantum spin-1 model that incorporates the Dzyaloshinskii-Moriya interaction to illustrate calculations of the third-order nonlinear susceptibilities, which can be measured in two-dimensional coherent spectroscopy experiments. These results demonstrate that real-time approaches using adaptive parameterized circuits to evaluate linear and nonlinear response functions can be feasible with near-term quantum processors.
- Abstract(参考訳): 本稿では,ハミルトン系の実時間単一粒子グリーン関数と非線形感受性を計算するための量子コンピューティング手法を提案する。
これらのアプローチは、状態の準備と伝播に適応的な変分量子アルゴリズムを利用する。
自動生成されたコンパクト回路を用いて、応答関数の周波数分解に十分な時間をかけて動的進化を行う。
従来のハードウェアにおける状態ベクトルシミュレータによるグリーン関数の計算を,最大アンザッツ回路深さが65層と424層であり,最大アンザッツ回路深さが81層である分子LiHに対して,それぞれ示す。
さらに、Dzyaloshinskii-Moriya相互作用を組み込んだ反強磁性量子スピン-1モデルについて、2次元コヒーレント分光実験で測定できる3次の非線形感受性の計算を例証する。
これらの結果から、線形および非線形応答関数を評価するための適応パラメータ化回路を用いたリアルタイムアプローチは、短期量子プロセッサで実現可能であることが示された。
関連論文リスト
- Quantum Computed Green's Functions using a Cumulant Expansion of the Lanczos Method [0.0]
本稿では,多体グリーン関数行列をスピン軌道ベースで計算する量子計算法を提案する。
我々は,量子量子コンピュータのH1-1におけるグリーン関数の計算を実演する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-18T11:45:04Z) - A linear response framework for simulating bosonic and fermionic
correlation functions illustrated on quantum computers [58.720142291102135]
線形反応における応答関数を得るためのリーマン形式は実験に直接関連しない。
量子コンピューティングの文脈において、実験を量子シミュレーションの不可分な部分とする。
ボソニックグリーンとフェルミオングリーンの両方の関数が得られ、これらのアイデアを電荷密度波材料の研究に応用できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-20T19:01:02Z) - Computing the many-body Green's function with adaptive variational
quantum dynamics [0.0]
本稿では,適応型変分量子力学シミュレーション手法を用いて,多体実時間グリーン関数を計算する手法を提案する。
我々は,IBM Q量子コンピュータ上でのグリーン関数の評価を行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-06T19:49:16Z) - Compensating for non-linear distortions in controlled quantum systems [0.0]
実験プラットフォームにおける入力フィールドの歪みはモデルの精度を変化させ、予測されたダイナミクスを乱す。
任意の長さと大きさの非線形伝達関数に適した歪みを推定する有効な方法を提案する。
我々は、単一のRydberg原子系の数値的な例に対して、我々のアプローチをうまくテストした。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-14T14:02:39Z) - Quantum circuits for the preparation of spin eigenfunctions on quantum
computers [63.52264764099532]
ハミルトン対称性は、関連する多粒子波動関数を分類するための重要な道具である。
この研究は、量子コンピュータ上の全スピン固有関数の正確かつ近似的な準備のための量子回路を提示する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-19T00:21:46Z) - Nuclear two point correlation functions on a quantum-computer [105.89228861548395]
我々は、現在の量子ハードウェアとエラー軽減プロトコルを使用して、高度に単純化された核モデルに対する応答関数を計算する。
この研究では、現在の量子ハードウェアとエラー軽減プロトコルを用いて、4つの格子上に3つの区別可能な核子を持つ2次元のフェルミ・ハバードモデルに対する応答関数を計算する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-04T16:25:33Z) - Quantum probes for the characterization of nonlinear media [50.591267188664666]
本研究では, 非線形結合 $tildelambda$ および非線形性次数 $zeta$ の個人および共同推定をいかに改善するかを検討する。
量子プローブは非線形媒体のキャラクタリゼーションの精度を高めるための資源であり、現在の技術による潜在的な応用を予見する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-16T15:40:36Z) - A variational quantum eigensolver for dynamic correlation functions [0.9176056742068814]
ゼロ温度動的相関関数の計算を改良VQEアルゴリズムに再キャストする方法を示す。
これにより、系の力学を記述する重要な物理的期待値が周波数軸に直接収束する。
本手法は, 近距離量子プロセッサ上での相関系の周波数ダイナミクスの抽出の可能性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-04T18:52:45Z) - Fast inversion, preconditioned quantum linear system solvers, and fast
evaluation of matrix functions [4.327821619134312]
量子線形系を解くためのプレコンディショナーとして使用できる高速反転と呼ばれる量子プリミティブを導入する。
量子多体系の単一粒子グリーン関数の計算における事前条件付き線形システム解法の適用例を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-30T23:24:58Z) - Variational Monte Carlo calculations of $\mathbf{A\leq 4}$ nuclei with
an artificial neural-network correlator ansatz [62.997667081978825]
光核の基底状態波動関数をモデル化するためのニューラルネットワーク量子状態アンサッツを導入する。
我々は、Aleq 4$核の結合エネルギーと点核密度を、上位のピオンレス実効場理論から生じるものとして計算する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-28T14:52:28Z) - Method of spectral Green functions in driven open quantum dynamics [77.34726150561087]
オープン量子力学のシミュレーションのために,スペクトルグリーン関数に基づく新しい手法を提案する。
この形式主義は、場の量子論におけるグリーン関数の使用と顕著な類似性を示している。
本手法は,完全マスター方程式の解法に基づくシミュレーションと比較して計算コストを劇的に削減する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-04T09:41:08Z)
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。