論文の概要: Simulating Neutron Scattering on an Analog Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.03958v1
- Date: Fri, 4 Oct 2024 22:39:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-02 15:10:07.499346
- Title: Simulating Neutron Scattering on an Analog Quantum Processor
- Title（参考訳）: アナログ量子プロセッサにおける中性子散乱のシミュレーション
- Authors: Nora Bauer, Victor Ale, Pontus Laurell, Serena Huang, Seth Watabe, David Alan Tennant, George Siopsis,
- Abstract要約: 本稿では,QuEraのAquilaプロセッサ上での中性子散乱をシミュレーションする手法を提案する。
ハードウェア上でのプロシージャの性能に関する数値シミュレーションと実験結果を提供する。
また,両部の絡み合いを実験的に確認した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Neutron scattering characterization of materials allows for the study of entanglement and microscopic structure, but is inefficient to simulate classically for comparison to theoretical models and predictions. However, quantum processors, notably analog quantum simulators, have the potential to offer an unprecedented, efficient method of Hamiltonian simulation by evolving a state in real time to compute phase transitions, dynamical properties, and entanglement witnesses. Here, we present a method for simulating neutron scattering on QuEra's Aquila processor by measuring the dynamic structure factor (DSF) for the prototypical example of the critical transverse field Ising chain, and propose a method for error mitigation. We provide numerical simulations and experimental results for the performance of the procedure on the hardware, up to a chain of length $L=25$. Additionally, the DSF result is used to compute the quantum Fisher information (QFI) density, where we confirm bipartite entanglement in the system experimentally.
- Abstract（参考訳）: 物質の中性子散乱特性は、絡み合いや微細構造の研究を可能にするが、理論モデルや予測と比較して古典的にシミュレートするのは非効率である。
しかし、量子プロセッサ、特にアナログ量子シミュレーターは、相転移、動的性質、絡み合いの証人を計算するために、状態をリアルタイムで進化させることにより、前例のない、効率的なハミルトンシミュレーション方法を提供する可能性がある。
本稿では,QuEra の Aquila プロセッサ上での中性子散乱を,臨界逆場 Ising chain の原型例に対する動的構造因子 (DSF) の測定によりシミュレーションし,誤差軽減法を提案する。
ハードウェア上でのプロシージャの性能を,長さ$L=25$まで数値シミュレーションおよび実験的に評価した。
さらに, DSFの結果を用いて量子フィッシャー情報(QFI)の密度を計算し, システム内の二部構造の絡み合いを実験的に確認する。
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