論文の概要: Efficient Eigenstate Preparation in an Integrable Model with Hilbert Space Fragmentation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.15132v1
• Date: Fri, 22 Nov 2024 18:57:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-25 15:02:25.668052
• Title: Efficient Eigenstate Preparation in an Integrable Model with Hilbert Space Fragmentation
• Title（参考訳）: ヒルベルト空間フラグメンテーションを用いた積分モデルにおける効率的な固有状態生成
• Authors: Roberto Ruiz, Alejandro Sopena, Balázs Pozsgay, Esperanza López,
• Abstract要約: 量子回路を用いたスピン鎖の固有状態の合成について検討する。 我々は、粒子間の相互作用が十分に単純である相互作用モデルにおいても、成長の成果が得られていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.408991654684876
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• Abstract: We consider the preparation of all the eigenstates of spin chains using quantum circuits. It is known that generic eigenstates of free-fermionic spin chains can be prepared with circuits whose depth grows only polynomially with the length of the chain and the number of particles. We show that the polynomial growth is also achievable for selected interacting models where the interaction between the particles is sufficiently simple. Our working example is the folded XXZ model, an integrable spin chain that exhibits Hilbert space fragmentation. We present the explicit quantum circuits that prepare arbitrary eigenstates of this model on an open chain efficiently. We perform error-mitigated noisy simulations with circuits of up to 13 qubits and different connectivities between qubits, achieving a relative error below 5%. As a byproduct, we extend a recent reformulation of the Bethe ansatz as a quantum circuit from closed to open boundary conditions.
• Abstract（参考訳）: 量子回路を用いたスピン鎖の固有状態の合成について検討する。 自由フェルミオンスピン鎖の一般的な固有状態は、鎖の長さや粒子数と多項式的にしか成長しない回路で生成できることが知られている。 粒子間の相互作用が十分単純である選択相互作用モデルに対しても多項式成長が達成可能であることを示す。 私たちの作業例は、ヒルベルト空間の断片化を示す可積分スピンチェインである折り畳みXXZモデルである。 我々は、このモデルの任意の固有状態を効率的に開鎖上に生成する明示的な量子回路を提案する。 最大13量子ビットの回路と、量子ビット間の異なる接続性を持つ誤差緩和ノイズシミュレーションを行い、5%未満の相対誤差を達成した。 副産物として、ベーテ・アンザッツの量子回路としての最近の再構成を閉境界条件から開境界条件へ拡張する。

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