論文の概要: An application of continuous-variable gate synthesis to quantum simulation of classical dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.08006v1
• Date: Wed, 10 Jul 2024 19:20:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-12 21:39:04.190975
• Title: An application of continuous-variable gate synthesis to quantum simulation of classical dynamics
• Title（参考訳）: 連続可変ゲート合成の古典力学の量子シミュレーションへの応用
• Authors: Sam Cochran, James Stokes, Paramsothy Jayakumar, Shravan Veerapaneni,
• Abstract要約: 古典非線形力学のKvNシミュレーションのための連続変数量子計算アルゴリズムを提案する。 特に、無調波振動ダイナミクスの積-形式ハミルトニアンシミュレーションのための明示的なゲート合成について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4546782734788561
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Although quantum computing holds promise to accelerate a wide range of computational tasks, the quantum simulation of quantum dynamics as originally envisaged by Feynman remains the most promising candidate for achieving quantum advantage. A less explored possibility with comparably far-reaching technological applicability is the quantum simulation of classical nonlinear dynamics. Attempts to develop digital quantum algorithms based on the Koopman von Neumann formalism have met with challenges because of the necessary projection step from an infinite-dimensional Hilbert space to the finite-dimensional subspace described by a collection of qubits. This finitization produces numerical artifacts that limit solutions to very short time horizons. In this paper we review continuous-variable quantum computing (CVQC), which naturally avoids such obstacles, and a CVQC algorithm for KvN simulation of classical nonlinear dynamics is advocated. In particular, we present explicit gate synthesis for product-formula Hamiltonian simulation of anharmonic vibrational dynamics.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは幅広い計算タスクを加速する約束があるが、もともとファインマンが考えていた量子力学の量子シミュレーションは、量子上の優位性を達成するための最も有望な候補である。 比較可能な技術的適用可能性の低い可能性として、古典的非線形力学の量子シミュレーションがある。 クープマン・フォン・ノイマン形式主義に基づくデジタル量子アルゴリズムの開発の試みは、無限次元ヒルベルト空間から、キュービットの集合によって記述される有限次元部分空間への必要な射影ステップのために、課題に直面している。 このフィニゼーションは、解を非常に短い時間的地平線に制限する数値的なアーティファクトを生成する。 本稿では,そのような障害を自然に回避する連続変数量子コンピューティング(CVQC)と,古典的非線形力学のKvNシミュレーションのためのCVQCアルゴリズムを提案する。 特に、無調波振動ダイナミクスの積-形式ハミルトニアンシミュレーションのための明示的なゲート合成について述べる。

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