論文の概要: Analytically Exact Quantum Simulation of N-Body Interactions via Untunable Decentralized Hamiltonians for Implementing the Toric Code and Its Modifications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.07117v1
• Date: Mon, 11 Nov 2024 16:44:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-12 14:08:46.392601
• Title: Analytically Exact Quantum Simulation of N-Body Interactions via Untunable Decentralized Hamiltonians for Implementing the Toric Code and Its Modifications
• Title（参考訳）: トリックコード実装のための非定常分散ハミルトニアンによるN-ボディー相互作用の解析的量子シミュレーションとその修正
• Authors: Haochen Zhao, Florian Mintert,
• Abstract要約: N体相互作用をシミュレーションする新しい量子シミュレーション法を提案する。 制御されたハミルトニアンと標的となるハミルトンの強度差は通常1桁以下である。 我々はこの問題を解決するために新しい量子シミュレーション法を使用し、トーリック符号モデルとその修正をシミュレートする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We propose a new quantum simulation method for simulating N-body interactions, which are tensor products of N Pauli operators, in an analytically exact manner. This method iteratively attaches many two-body interactions on one two-body interaction to simulate an N-body interaction. Those controlled two-body interactions can be untunable and act only on neighboring spins. The strength difference between controlled and target Hamiltonians is normally not more than one order of magnitude. This simulation is theoretically error-free, and errors due to experimental imperfections are ignorable. A major obstacle to simulating the toric code model and modified toric codes used in topological quantum computation is to simulate N-body interactions. We employ the new quantum simulation method to solve this issue and thus simulate the toric code model and its modifications.
• Abstract（参考訳）: 我々は,Nパウリ作用素のテンソル積であるN体相互作用を解析的に正確にシミュレーションする新しい量子シミュレーション法を提案する。 この方法は、N-体相互作用をシミュレートするために、1つの2-体相互作用に多くの2-体相互作用を反復的に付加する。 これらの二体相互作用は不可避であり、隣接するスピンにのみ作用する。 制御されたハミルトニアンと標的となるハミルトンの強度差は通常1桁以下である。 このシミュレーションは理論的には誤りのないものであり、実験上の欠陥による誤りは無視できない。 トリック符号モデルとトポロジカル量子計算で使用されるトリック符号をシミュレートする大きな障害は、N体相互作用をシミュレートすることである。 我々はこの問題を解決するために新しい量子シミュレーション法を使用し、トーリック符号モデルとその修正をシミュレートする。

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