論文の概要: Quantum circuits for digital quantum simulation of nonlocal electron-phonon coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.08123v1
• Date: Thu, 10 Oct 2024 17:07:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-31 05:15:31.419561
• Title: Quantum circuits for digital quantum simulation of nonlocal electron-phonon coupling
• Title（参考訳）: 非局所電子-フォノンカップリングのディジタル量子シミュレーションのための量子回路
• Authors: Vladimir M. Stojanovic,
• Abstract要約: 本稿では,一次元格子モデルのデジタル量子シミュレータを提案する。 このシステムの自然初期(プリクエンチ)状態を生成する回路を示す。
• 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: Motivated by the compelling need to understand the nonequilibrium dynamics of small-polaron formation following an electron-phonon interaction quench, in this work we propose a digital quantum simulator of a one-dimensional lattice model describing an itinerant fermionic excitation (e.g. an electron) nonlocally coupled to zero-dimensional bosons (e.g. Einstein-type phonons). Quantum circuits implementing the dynamics of this model, which includes Peierls- and breathing-mode-type excitation-boson interactions, are designed here, their complexity scaling linearly with the system size. A circuit that generates the natural initial (pre-quench) state of this system -- a bare-excitation Bloch state, equivalent to a $W$ state of a qubit register -- is also presented. To facilitate comparisons with the proposed simulator, once experimentally realized, the system dynamics are also evaluated numerically and characterized through the Loschmidt echo and various correlation functions.
• Abstract（参考訳）: 電子-フォノン相互作用のクエンチによる小ポラロン生成の非平衡ダイナミクスを理解するために、本研究では、ゼロ次元ボソン(例えばアインシュタイン型フォノン)に非局所的に結合したイテナントフェルミオン励起(例えば電子)を記述する1次元格子モデルのデジタル量子シミュレータを提案する。 ここでは、パイエルス型および呼吸モード型励起-ボソン相互作用を含むこのモデルのダイナミクスを実装する量子回路を設計し、その複雑性をシステムサイズと線形にスケーリングする。 また、このシステムの自然初期状態(クビットレジスタの$W$状態に相当する裸の励起ブロッホ状態)を生成する回路も提示する。 提案したシミュレータとの比較を容易にするため,実験によりシステム力学を数値的に評価し,Loschmidtエコーと各種相関関数を用いて特徴付ける。

関連論文リスト

• Efficiency of Dynamical Decoupling for (Almost) Any Spin-Boson Model [44.99833362998488]
  構造ボソニック環境と結合した2レベル系の動的疎結合を解析的に検討した。 このようなシステムに対して動的疎結合が機能する十分な条件を見つける。 私たちの境界は、様々な関連するシステムパラメータで正しいスケーリングを再現します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-24T04:58:28Z)
• Quantum Simulation of Spin-Boson Models with Structured Bath [1.7148514211041472]
  トラップされたイオンは、オープン量子系の量子力学をシミュレートするための自然なプラットフォームを提供する。 完全プログラム可能な制御パラメータにランダム性を加えることにより,浴槽温度と連続スペクトル密度を調整する能力を示す。 実験結果は理論的な予測と密接に一致し、トラップイオン系を用いたオープン量子系のシミュレーションが成功したことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-23T14:32:04Z)
• Quench dynamics in higher-dimensional Holstein models: Insights from Truncated Wigner Approaches [41.94295877935867]
  電子ホッピングの急激なスイッチオン後のホルシュタインモデルにおける電荷密度波の融解について検討した。 ホルシュタイン連鎖で得られた正確なデータと比較すると、フォノンと電子の半古典的な扱いは音速力学を正確に記述するために必要であることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-19T16:14:01Z)
• Extracting spectral properties of small Holstein polarons from a transmon-based analog quantum simulator [0.0]
  本稿では、ホルスタインモデルの量子アナログシミュレータから、小さなホルスタインポーラロンのスペクトル特性を抽出する方法を示す。 このシステムの関連する単一粒子運動量-周波数分解スペクトル関数は、幅広いパラメータ値に対して計算される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-31T15:06:22Z)
• Spectral features of polaronic excitations in a superconducting analog simulator [0.0]
  アナログ量子シミュレータの枠組みにおけるポーラロン励起のスペクトル特性について検討する。 このシステムは、分散のない(アインシュタイン型)フォノンへの反復スピンレスフェルミオン励起の非局所結合を記述する格子モデルをエミュレートする。 数値評価されたスペクトル関数と、初期、素励起ブロッホ状態(Loschmidt echo)の生存確率とのよく知られた関係に基づいて、励起-フォノン相互作用後の系の力学を予測できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-30T18:19:59Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
  量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。 第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z)
• Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM Quantum computers [62.997667081978825]
  小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。 我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。 デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z)
• Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on Quantum Computers [52.77024349608834]
  少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。 逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z)
• Quantum Simulation of the Bosonic Creutz Ladder with a Parametric Cavity [5.336258422653554]
  ハードウェア効率のよいアナログ量子シミュレータとして,マルチモード超伝導パラメトリックキャビティを用いた。 複雑なホッピング相互作用を持つ合成次元の格子を実現する。 複素数値ホッピング相互作用により、例えばゲージポテンシャルやトポロジカルモデルなどをシミュレートすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-11T14:46:39Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。