論文の概要: Universal Euler-Cartan Circuits for Quantum Field Theories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.21278v1
• Date: Wed, 31 Jul 2024 01:59:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-01 12:56:56.788348
• Title: Universal Euler-Cartan Circuits for Quantum Field Theories
• Title（参考訳）: 量子場理論のための普遍型オイラー・カルタン回路
• Authors: Ananda Roy, Robert M. Konik, David Rogerson,
• Abstract要約: 量子場理論の非摂動特性を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムは、オイラーとカルタンの単一および2量子ビット作用素の分解に基づく普遍パラメタライズド量子回路アンサッツに依存している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum computers can efficiently solve problems which are widely believed to lie beyond the reach of classical computers. In the near-term, hybrid quantum-classical algorithms, which efficiently embed quantum hardware in classical frameworks, are crucial in bridging the vast divide in the performance of the purely-quantum algorithms and their classical counterparts. Here, a hybrid quantum-classical algorithm is presented for the computation of non-perturbative characteristics of quantum field theories. The presented algorithm relies on a universal parametrized quantum circuit ansatz based on Euler and Cartan's decompositions of single and two-qubit operators. It is benchmarked by computing the energy spectra of lattice realizations of quantum field theories with both short and long range interactions. Low depth circuits are provided for false vacua as well as highly excited states corresponding to mesonic and baryonic excitations occurring in the analyzed models. The described algorithm opens a hitherto-unexplored avenue for the investigation of mass-ratios, scattering amplitudes and false-vacuum decays in quantum field theories.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、古典的なコンピュータの範囲を超えて広く信じられている問題を効率的に解くことができる。 短期的には、量子ハードウェアを古典的フレームワークに効率的に埋め込むハイブリッド量子古典アルゴリズムは、純粋量子アルゴリズムとその古典的アルゴリズムの性能の大幅な分断を埋めるのに不可欠である。 ここでは、量子場理論の非摂動特性の計算のためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 提案アルゴリズムは、オイラーとカルタンの単一および2量子ビット作用素の分解に基づく普遍的なパラメトリズド量子回路アンサッツに依存する。 量子場理論の格子実現のエネルギースペクトルを、短距離相互作用と長距離相互作用の両方で計算することで、ベンチマークされる。 低深さ回路は、解析されたモデルで発生するメソニックおよびバリニック励起に対応する高い励起状態と同様に、偽の真空に対して提供される。 記述されたアルゴリズムは、量子場理論における質量比、散乱振幅、偽真空崩壊の研究のための未探索の道を開く。

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