論文の概要: Steady-State Statistics of Classical Nonlinear Dynamical Systems from Noisy Intermediate-Scale Quantum Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06036v1
- Date: Mon, 9 Sep 2024 19:56:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-11 19:51:02.452822
- Title: Steady-State Statistics of Classical Nonlinear Dynamical Systems from Noisy Intermediate-Scale Quantum Devices
- Title（参考訳）: ノイズ中間規模量子デバイスからの古典非線形力学系の定常統計
- Authors: Yash M. Lokare, Dingding Wei, Lucas Chan, Brenda M. Rubenstein, J. B. Marston,
- Abstract要約: 本稿では,FPEの定常解を求めるため,雑音中規模量子コンピュータの有用性について検討する。
本稿では,量子位相推定法(QPE)と変分量子固有解法(VQE)を用いて,FPEのゼロモードを求める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Classical nonlinear dynamical systems are often characterized by their steady-state probability distribution functions (PDFs). Typically, PDFs are accumulated from numerical simulations that involve solving the underlying dynamical equations of motion using integration techniques. An alternative procedure, direct statistical simulation (DSS), solves for the statistics directly. One approach to DSS is the Fokker-Planck Equation (FPE), which can be used to find the PDF of classical dynamical systems. Here, we investigate the utility of Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) computers to find steady-state solutions to the FPE. We employ the Quantum Phase Estimation (QPE) and the Variational Quantum Eigensolver (VQE) algorithms to find the zero-mode of the FPE for one-dimensional Ornstein-Uhlenbeck problems enabling comparison with exact solutions. The quantum computed steady-state probability distribution functions (PDFs) are demonstrated to be in reasonable agreement with the classically computed PDFs. We conclude with a discussion of potential extensions to higher-dimensional dynamical systems.
- Abstract（参考訳）: 古典的非線形力学系はしばしば定常確率分布関数(PDF)によって特徴づけられる。
通常、PDFは積分技術を用いて基礎となる運動方程式を解くことを含む数値シミュレーションから蓄積される。
別の方法として、直接統計シミュレーション(DSS)がある。
DSSのアプローチのひとつにFokker-Planck Equation (FPE)がある。
本稿では、FPEの定常解を求めるため、NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)コンピュータの有用性について検討する。
本稿では,量子位相推定法 (QPE) と変分量子固有解法 (VQE) を用いて, 1次元オルンシュタイン-ウレンベック問題に対するFPEのゼロモードを求める。
量子計算された定常確率分布関数(PDF)は、古典的に計算されたPDFと合理的に一致していることが示されている。
我々は高次元力学系への潜在的な拡張について論じる。
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