論文の概要: Quantum Algorithm to Prepare Quasi-Stationary States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.07893v1
• Date: Wed, 10 Jul 2024 17:59:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-11 15:33:18.715791
• Title: Quantum Algorithm to Prepare Quasi-Stationary States
• Title（参考訳）: 準定常状態前処理のための量子アルゴリズム
• Authors: Samuel J. Garratt, Soonwon Choi,
• Abstract要約: 本稿では,高密度多体スペクトルにおける準定常状態を生成する効率的な量子探索アルゴリズムを提案する。 システムサイズによる時間スケーリングでは、このアルゴリズムは逆エネルギーの状態を発生させ、多くのボディのダイナミクスを何度も分析することができる。 本稿では, このアルゴリズムを, 多体量子系における熱化変換と流体力学のメカニズムを解明するために, プリミティブとして利用する方法について論じる。
• 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: Quantum dynamics can be analyzed via the structure of energy eigenstates. However, in the many-body setting, preparing eigenstates associated with finite temperatures requires time scaling exponentially with system size. In this work we present an efficient quantum search algorithm which produces quasi-stationary states, having energies supported within narrow windows of a dense many-body spectrum. In time scaling polynomially with system size, the algorithm produces states with inverse polynomial energy width, which can in turn be used to analyze many-body dynamics out to polynomial times. The algorithm is based on quantum singular value transformations and quantum signal processing, and provides a quadratic speedup over measurement-based approaches. We discuss how this algorithm can be used as a primitive to investigate the mechanisms underlying thermalization and hydrodynamics in many-body quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子力学はエネルギー固有状態の構造を通して解析することができる。 しかし、多体設定では、有限温度に関連する固有状態を作成するには、システムサイズと指数関数的にスケーリングする必要がある。 本研究では,高密度多体スペクトルの狭い窓にエネルギーを供給し,準定常状態を生成する効率的な量子探索アルゴリズムを提案する。 システムサイズと多項式のスケーリングでは、逆多項式エネルギー幅の状態を生成し、多体のダイナミクスを多項式時間まで解析することができる。 このアルゴリズムは量子特異値変換と量子信号処理に基づいており、測定に基づくアプローチよりも2次的なスピードアップを提供する。 このアルゴリズムは,多体量子系における熱化と流体力学のメカニズムを解明するためのプリミティブとしてどのように利用できるのかを論じる。

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