論文の概要: Qudit-native measurement protocol for dynamical correlations using Hadamard tests
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03421v1
- Date: Wed, 3 Jul 2024 18:01:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-08 20:10:41.362634
- Title: Qudit-native measurement protocol for dynamical correlations using Hadamard tests
- Title（参考訳）: アダマール試験を用いた動的相関のための量子ネイティブ測定プロトコル
- Authors: Pavel P. Popov, Kevin T. Geier, Valentin Kasper, Maciej Lewenstein, Philipp Hauke,
- Abstract要約: 動的相関は、基礎となる量子多体系の重要な平衡特性を示す。
我々は、quditオブザーバブルをユニタリ演算に分解することで、この制限を克服する修正されたプロトコルを提案する。
この方式は様々なプラットフォームで容易に実装でき、幅広いアプリケーションを提供できる。
- 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: Dynamical correlations reveal important out-of-equilibrium properties of the underlying quantum many-body system, yet they are notoriously difficult to measure in experiments. While measurement protocols for dynamical correlations based on Hadamard tests for qubit quantum devices exist, they do not straightforwardly extend to qudits. Here, we propose a modified protocol to overcome this limitation by decomposing qudit observables into unitary operations that can be implemented and probed in a quantum circuit. We benchmark our algorithm numerically at the example of quench dynamics in a spin-1 XXZ chain with finite shot noise and demonstrate advantages in terms of signal-to-noise ratio over established protocols based on linear response. Our scheme can readily be implemented on various platforms and offers a wide range of applications like variational quantum optimization or probing thermalization in many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 動的相関は、基礎となる量子多体系の重要な平衡特性を示すが、実験では測定が困難であることが知られている。
量子ビットデバイスに対するアダマールテストに基づく動的相関測定プロトコルは存在するが、直接量子ビットに拡張するわけではない。
本稿では、量子回路で実装および探索可能なユニタリ演算にquditオブザーバブルを分解することで、この制限を克服する修正されたプロトコルを提案する。
我々は,有限ショット雑音を持つスピン-1 XXZ 鎖のクエンチ力学の例を数値的にベンチマークし,線形応答に基づく確立されたプロトコルに対する信号-雑音比の利点を示す。
提案手法は,様々なプラットフォーム上で容易に実装でき,多体システムにおける変動量子最適化やサーモライゼーションの探索など,幅広い応用が期待できる。
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