論文の概要: Systematic input scheme of many-boson Hamiltonians with applications to the two-dimensional $φ^4$ theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.13672v2
- Date: Tue, 15 Oct 2024 20:03:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-08 20:14:30.227224
- Title: Systematic input scheme of many-boson Hamiltonians with applications to the two-dimensional $φ^4$ theory
- Title（参考訳）: 多ボソンハミルトニアンの体系的な入力スキームと2次元$φ^4$理論への応用
- Authors: Weijie Du, James P. Vary,
- Abstract要約: この入力スキームの議論は、2次元の$phi 4$理論のライトフロントハミルトニアンに基づく。
入力方式では、各レジスタは異なるボソンモードの占有をバイナリとしてエンコードする量子レジスタの集合を用いる。
本稿では、ハイブリッド量子-古典対称性適応量子クリロフ部分空間対角化アルゴリズムを用いて、ハミルトニアンのスペクトル計算を行う。
- 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 develop a novel, systematic input scheme for many-boson Hamiltonians in order to solve field theory problems within the light-front Hamiltonian formalism via quantum computing. We present our discussion of this input scheme based on the light-front Hamiltonian of the two-dimensional $\phi ^4$ theory. In our input scheme, we employ a set of quantum registers, where each register encodes the occupation of a distinct boson mode as binaries. We squeeze the boson operators of each mode and present the Hamiltonian in terms of unique combinations of the squeezed boson operators. We design the circuit modules for these unique combinations. Based on these circuit modules, we block encode the many-boson Hamiltonian utilizing the idea of quantum walk. For demonstration purposes, we present the spectral calculations of the Hamiltonian utilizing the hybrid quantum-classical symmetry-adapted quantum Krylov subspace diagonalization algorithm based on our input scheme, where the quantum computations are performed with the IBM Qiskit quantum simulator. The results of the hybrid calculations agree with exact results.
- Abstract（参考訳）: 我々は、量子コンピューティングによる光フロントハミルトン形式論における場の理論問題を解くために、多くのボソンハミルトン多様体に対して、新しい体系的な入力方式を開発する。
この入力スキームの議論は、2次元の$\phi ^4$理論の光フロントハミルトニアンに基づく。
入力方式では、各レジスタは異なるボソンモードの占有をバイナリとしてエンコードする量子レジスタの集合を用いる。
各モードのボソン作用素を圧縮し、圧縮されたボソン作用素のユニークな組み合わせの観点からハミルトン作用素を提示する。
これらのユニークな組み合わせのための回路モジュールを設計する。
これらの回路モジュールに基づいて、量子ウォークというアイデアを用いて、多くのボソンハミルトニアンを符号化する。
実演目的のために,我々の入力方式に基づくハイブリッド量子-古典対称性適応量子クリロフ部分空間対角化アルゴリズムを用いて,ハミルトニアンのスペクトル計算を行い,そこで量子計算をIBM Qiskit量子シミュレータを用いて行う。
ハイブリッド計算の結果は正確な結果と一致する。
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