論文の概要: Real-time operator evolution in two and three dimensions via sparse Pauli dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.03097v1
- Date: Wed, 4 Sep 2024 21:57:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 22:55:47.827951
- Title: Real-time operator evolution in two and three dimensions via sparse Pauli dynamics
- Title（参考訳）: スパースパウリ力学による2次元および3次元における実時間作用素の進化
- Authors: Tomislav Begušić, Garnet Kin-Lic Chan,
- Abstract要約: 最近開発された量子回路の期待値のシミュレーション法であるスパースパウリダイナミクスを用いて,実時間演算子の進化を研究する。
1次元スピン鎖におけるエネルギーと電荷の拡散の例と、2次元横場イジングモデルにおける急激なクエンチダイナミクスについて、このアプローチは最先端テンソルネットワーク法と競合することを示した。
スパースパウリ力学は、難解な観測対象を高精度に収束させるだけでなく、限られた計算資源のみを与えられたとしても、信頼性の高い近似手法として機能すると主張する。
- 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 study real-time operator evolution using sparse Pauli dynamics, a recently developed method for simulating expectation values of quantum circuits. On the examples of energy and charge diffusion in 1D spin chains and sudden quench dynamics in the 2D transverse-field Ising model, it is shown that this approach can compete with state-of-the-art tensor network methods. We further demonstrate the flexibility of the approach by studying quench dynamics in the 3D transverse-field Ising model which is highly challenging for tensor network methods. For the simulation of expectation value dynamics starting in a computational basis state, we introduce an extension of sparse Pauli dynamics that truncates the growing sum of Pauli operators by discarding terms with a large number of X and Y matrices. This is validated by our 2D and 3D simulations. Finally, we argue that sparse Pauli dynamics is not only capable of converging challenging observables to high accuracy, but can also serve as a reliable approximate approach even when given only limited computational resources.
- Abstract（参考訳）: 最近開発された量子回路の期待値のシミュレーション法であるスパースパウリダイナミクスを用いて,実時間演算子の進化を研究する。
1次元スピン鎖におけるエネルギーと電荷の拡散の例と、2次元横場イジングモデルにおける急激なクエンチダイナミクスについて、このアプローチは最先端テンソルネットワーク法と競合することを示した。
さらに, テンソルネットワーク法において非常に困難な3次元横フィールドイジングモデルにおいて, クエンチダイナミクスを研究することによって, アプローチの柔軟性を実証する。
計算基底状態から始まる期待値ダイナミクスのシミュレーションのために、多数のXおよびY行列で項を破棄することにより、パウリ作用素の増大和を弱めるスパースパウリ力学の拡張を導入する。
これは我々の2次元および3次元シミュレーションによって検証される。
最後に、スパースパウリ力学は、挑戦的な観測対象を高精度に収束させるだけでなく、限られた計算資源を与えられたとしても、信頼性の高い近似的なアプローチとして機能することができると論じる。
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