論文の概要: Quantum error mitigation in optimized circuits for particle-density correlations in real-time dynamics of the Schwinger model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.10831v1
• Date: Sat, 18 Jan 2025 17:32:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:21:58.803544
• Title: Quantum error mitigation in optimized circuits for particle-density correlations in real-time dynamics of the Schwinger model
• Title（参考訳）: シュウィンガーモデルの実時間力学における粒子密度相関のための最適化回路における量子誤差緩和
• Authors: Domenico Pomarico, Mahul Pandey, Riccardo Cioli, Federico Dell'Anna, Saverio Pascazio, Francesco V. Pepe, Paolo Facchi, Elisa Ercolessi,
• Abstract要約: 原理として、非等時相関関数を計算でき、そこから興味深い現象を検出できる。 実際には、これらの計算は必要な量子回路の複雑さのためにノイズに強く影響を受ける。 粒子密度相関演算子の時間進化とその相関のディジタル回路実装を導出し、正確な進化、素雑音シミュレーション、異なる誤差緩和手法によるシミュレーションの結果を比較した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum computing gives direct access to the study of real-time dynamics of quantum many-body systems. In principle, it is possible to directly calculate non-equal-time correlation functions, from which one can detect interesting phenomena, such as the presence of quantum scars or dynamical quantum phase transitions. In practice, these calculations are strongly affected by noise, due to the complexity of the required quantum circuits. As a testbed for the evaluation of real-time evolution of observables and correlations, the dynamics of the Zn Schwinger model in a one dimensional lattice is considered. To control the computational cost, we adopt a quantum-classical strategy that reduces the dimensionality of the system by restricting the dynamics to the Dirac vacuum sector and optimizes the embedding into a qubit model by minimizing the number of three-qubit gates. We derive a digital circuit implementation of the time-evolution of particle-density correlation operators and their correlation, comparing results from exact evolution, bare noisy simulations and simulations with different error mitigation techniques. For the evolution of the particle-density operators we also perform runs on a physical IBM quantum device.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、量子多体系のリアルタイム力学の研究に直接アクセスする。 原理的には、非等時相関関数を直接計算し、量子スカーや動的量子相転移などの興味深い現象を検出できる。 実際には、これらの計算は必要な量子回路の複雑さのためにノイズに強く影響を受ける。 観測対象のリアルタイム進化と相関性を評価するためのテストベッドとして、一次元格子におけるZn Schwingerモデルのダイナミクスを考察する。 計算コストを制御するため,ダイラック真空セクターのダイナミクスを制限し,3量子ゲートの数を最小化して量子ビットモデルへの埋め込みを最適化することにより,システムの次元性を低減する量子古典戦略を採用した。 粒子密度相関演算子の時間進化とその相関のディジタル回路実装を導出し、正確な進化、素雑音シミュレーション、異なる誤差緩和手法によるシミュレーションの結果を比較した。 粒子密度演算子の進化のためには、物理IBM量子デバイス上でも実行します。

関連論文リスト

• Quantum Simulation for Dynamical Transition Rates in Open Quantum Systems [0.0]
  マルコフ開量子系における動的遷移率を計算するための,新しい,効率的な量子シミュレーション手法を提案する。 我々の新しいアプローチは、現在の量子化学研究のボトルネックを超える可能性を秘めている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-23T02:53:05Z)
• Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
  d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか? 我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。 我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z)
• Digital quantum simulator for the time-dependent Dirac equation using discrete-time quantum walks [0.7036032466145112]
  離散時間量子ウォークを用いて3+1次元の時間依存ディラック方程式をシミュレートする量子アルゴリズムを提案する。 この結果から,相対論的力学は量子コンピュータで実現可能であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-31T05:36:57Z)
• Dynamical quantum phase transitions of the Schwinger model: real-time dynamics on IBM Quantum [0.0]
  格子ゲージ理論の枠組みにおけるシュウィンガーモデルに近似した数量子系のリアルタイム力学をシミュレーションするアルゴリズムを実装した。 IBM Quantumのシミュレーション能力の制限は、単一量子ビットゲートと2量子ビットゲートの応用に影響を与えるノイズによって課される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-02T15:13:21Z)
• Classical simulation of short-time quantum dynamics [0.0]
  局所観測可能量と非局所量のダイナミクスを近似する古典的アルゴリズムを提案する。 我々は、新しい量子速度限界、動的相転移の束縛、および製品状態の束縛された濃度を短期間に発展させた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-20T18:00:04Z)
• 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)
• Quantum simulation of dissipative collective effects on noisy quantum computers [0.0]
  実量子コンピュータ上での散逸的集合現象の完全な量子シミュレーションを初めて行った。 量子シミュレーションは、最近導入された多重粒子衝突モデルに基づいている。 我々は,このアルゴリズムをIBM量子コンピュータ上で実装し,一対の量子ビット間の超輝度とサブ輝度をシミュレートする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-27T15:50:58Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
  動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。 不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。 この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling quantum circuits [58.720142291102135]
  最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。 我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。 動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z)

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。