論文の概要: Non-Adiabatic Quantum Optimization for Crossing Quantum Phase Transitions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.09596v2
- Date: Tue, 16 Jul 2024 15:47:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 13:14:33.753884
- Title: Non-Adiabatic Quantum Optimization for Crossing Quantum Phase Transitions
- Title（参考訳）: 交差量子相転移に対する非断熱量子最適化
- Authors: András Grabarits, Federico Balducci, Barry C. Sanders, Adolfo del Campo,
- Abstract要約: 有限時間における量子相転移における量子系の基底状態の最適駆動について考察する。
本稿では,非断熱量子最適化(Non-Adiabatic Quantum Optimization,NAQO)を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider the optimal driving of the ground state of a many-body quantum system across a quantum phase transition in finite time. In this context, excitations caused by the breakdown of adiabaticity can be minimized by adjusting the schedule of the control parameter that drives the transition. Drawing inspiration from the Kibble-Zurek mechanism, we characterize the timescale of onset of adiabaticity for several optimal control procedures. Our analysis reveals that schedules relying on local adiabaticity, such as Roland-Cerf's local adiabatic driving and the quantum adiabatic brachistochrone, fail to provide a significant speedup over the adiabatic evolution in the transverse-field Ising and long-range Kitaev models. As an alternative, we introduce a novel framework, Non-Adiabatic Quantum Optimization (NAQO), that, by exploiting the Landau-Zener formula and taking into account the role of higher-excited states, outperforms schedules obtained via both local adiabaticity and state-of-the-art numerical optimization. NAQO is not restricted to exactly solvable models, and we further confirm its superior performance in a disordered non-integrable model.
- Abstract（参考訳）: 有限時間における量子相転移における多体量子系の基底状態の最適駆動について考察する。
この文脈では、遷移を駆動する制御パラメータのスケジュールを調整することにより、断熱による励起を最小化することができる。
Kibble-Zurek 機構からインスピレーションを得た上で,複数の最適制御手順に対する断熱開始の時間スケールを特徴付ける。
解析の結果,ローランド・セルフの局所断熱駆動や量子断熱ブラキストクロネのように局所断熱に依存するスケジュールでは,横場イジングモデルと長距離北エフモデルでは,断熱進化の大幅なスピードアップが得られないことが判明した。
代替として,ランダウ・ツェナーの公式を利用して高励起状態の役割を考慮した非断熱量子最適化(Non-Adiabatic Quantum Optimization,NAQO)を提案する。
NAQOは、正確に解けるモデルに限らず、混乱した非可積分モデルにおいて、その優れた性能をさらに確認する。
関連論文リスト
- Machine-learning-inspired quantum control in many-body dynamics [6.817811305553492]
制御フィールドの最適化に適した,有望かつ多目的な制御ニューラルネットワークを提案する。
本稿では,量子イジングモデルにおける臨界点通過時の欠陥密度の抑制とキャット状態の忠実度向上の問題に対処する。
勾配に基づくパワーロークエンチ法と比較して,本手法はシステムサイズと長期的進化の両面で有意な優位性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-09T01:47:55Z) - A self-consistent field approach for the variational quantum
eigensolver: orbital optimization goes adaptive [52.77024349608834]
適応微分組立問題集合型アンザッツ変分固有解法(ADAPTVQE)における自己一貫したフィールドアプローチ(SCF)を提案する。
このフレームワークは、短期量子コンピュータ上の化学系の効率的な量子シミュレーションに使用される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-21T23:15:17Z) - Speeding up quantum adiabatic processes with dynamical quantum geometric
tensor [3.736969633899375]
制御パラメータ空間の計量として動的量子幾何テンソルを提案し、量子断熱過程を高速化する。
我々の戦略はランドー・ツェナーモデルと1次元横イジングモデルという2つの明示的なモデルを通して説明される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-07T06:45:48Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z) - Quantum control landscape for ultrafast generation of single-qubit phase
shift quantum gates [68.8204255655161]
単一量子ビット位相シフト量子ゲートの超高速制御問題を考える。
大域的最適制御は、最大忠実度でゲートを実現する制御である。
Trapは、ローカルにのみ最適だが、グローバルにはないコントロールである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T16:38:43Z) - Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling
quantum circuits [58.720142291102135]
最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。
我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。
動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z) - Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。
回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z) - 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) - Adiabatic theorem revisited: the unexpectedly good performance of
adiabatic passage [0.0]
断熱通路は徐々に変化する時間依存ハミルトニアンを用いて、ハミルトニアン固有状態に沿った量子系の進化を制御する。
有限期間の過程において、正確な時間進化状態は中間時間における断熱固有状態から逸脱することがある。
多くの応用において、この偏差は最大に達し、プロセスの終わりに著しく減少する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-10T21:16:49Z) - Kibble-Zurek scaling in quantum speed limits for shortcuts to
adiabaticity [0.0]
量子位相遷移中の反二項駆動系の量子速度制限は、キブル・ズレーク機構を完全に符号化していることを示す。
本研究では,横フィールドIsing,Landau-Zener,Lipkin-Meshkov-Glickモデルの3つのシナリオについて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-08T18:00:17Z) - Performance Evaluation of Adiabatic Quantum Computation via Quantum
Speed Limits and Possible Applications to Many-Body Systems [0.0]
断熱状態と時間進化状態の間の忠実度の境界を見いだす。
この境界は反断熱的ハミルトン多様体によって特徴づけられる。
熱力学の限界を取るときでも意味のある異なる種類の量子速度制限を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-27T04:12:49Z)
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。