論文の概要: Super-bath Quantum Eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.19599v1
• Date: Fri, 27 Dec 2024 11:46:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-30 17:25:44.347479
• Title: Super-bath Quantum Eigensolver
• Title（参考訳）: 超バス量子固有解法器
• Authors: Tianren Wang, Zongkang Zhang, Bing-Nan Lu, Mauro Cirio, Ying Li,
• Abstract要約: 地中準備における複雑性時間を実現するアルゴリズムを提案する。 超バスEigensolverは、準定常状態の準備を利用し、システムと超バスのカップリングをシミュレートすることで、システムの基底状態を解決する。 その結果、現実の物理システムにおける基底状態問題に対処する上で、量子コンピューティングの潜在的な利点を浮き彫りにしている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.233387075298299
• License:
• Abstract: Simulating the dynamics of a system coupled to a suitable environment is a promising approach in quantum computing for determining the ground state of physical systems. However, this approach requires not only the $\textit{existence}$ of an environment that allows the system to dissipate energy and evolve to its ground state, but also the environment's characteristics to be $\textit{known}$ in detail. In this paper, we propose an algorithm with a sufficient condition for achieving polynomial-time complexity in ground state preparation: the existence of an environment that enables the system to evolve to its ground state in polynomial time, while such environment's details may remain $\textit{unknown}$. The proposed algorithm is Super-bath Quantum Eigensolver, which solves the system's ground state by utilizing quasi-steady state preparation and simulating the coupling between the system and the super-bath. Supported by experimental lifetime data of nuclear metastable states, we suggest that our algorithm is applicable to determine nuclear ground states in polynomial time. These results highlight the potential advantage of quantum computing in addressing ground state problems in real-world physical systems.
• Abstract（参考訳）: 適切な環境に結合したシステムの力学をシミュレーションすることは、物理系の基底状態を決定するための量子コンピューティングにおいて有望なアプローチである。 しかし、このアプローチでは、システムがエネルギーを散布し、その基底状態に進化することを可能にする環境の$\textit{existence}$だけでなく、環境の特性も詳細に$\textit{known}$にする必要がある。 本稿では, 基底状態における多項式時間複雑性を実現するのに十分な条件を持つアルゴリズムを提案する: 多項式時間内にシステムの基底状態に進化する環境の存在, それらの環境の詳細は$\textit{unknown}$のままである。 提案アルゴリズムは, 準定常状態の準備を利用して, システムとスーパーバスのカップリングをシミュレーションすることにより, システムの基底状態を解決するスーパーバス量子固有解器である。 核準安定状態の実験寿命データにより, このアルゴリズムは多項式時間で核基底状態を決定するのに有効であることが示唆された。 これらの結果は、現実世界の物理システムにおける基底状態問題に対処する上で、量子コンピューティングの潜在的な利点を浮き彫りにしている。

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