論文の概要: Super-bath Quantum Eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.19599v2
• Date: Thu, 20 Mar 2025 09:17:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-21 15:30:51.917691
• 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: 我々は,超基底量子固有解法アルゴリズム'がシステムの基底状態を準備していることを示す。 核準安定状態の実験的な寿命データで支えられています 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: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The simulation of the dynamics of a system coupled to a low-temperature environment is a promising application of quantum computers to determine ground-state properties 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 $\textit{detailed knowledge}$ of the properties of the bath. In this paper, we propose a polynomial-time algorithm for ground state preparation which only relies on the $\textit{existence}$ of a physical bath which achieves the same task, while a detailed description of the environment may remain $\textit{unknown}$. In particular, we show that this ``super-bath quantum eigensolver algorithm'' prepares the ground state of the system by combining a Gaussian stabilization dephasing procedure with the simulation of the interaction between the system and a super-bath which only requires minimal knowledge of the physical environment. 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）: 低温環境に結合したシステムの力学のシミュレーションは、物理系の基底状態特性を決定するための量子コンピュータの有望な応用である。 しかし、このアプローチは、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、バスの性質の$\textit{detailed knowledge}$も必要である。 本稿では,同じ作業を行う物理バスの$\textit{existence}$のみに依存する基底状態準備のための多項式時間アルゴリズムを提案し,その環境の詳細は$\textit{unknown}$のままである。 特に,この<super-bath quantum eigensolver algorithm'は,ガウス安定化復号法とシステムと超バスとの相互作用のシミュレーションを組み合わせることで,物理環境の最小限の知識しか必要としないシステムの基底状態を作成する。 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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