論文の概要: Digital quantum simulation of bosonic systems and quantum complementarity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01824v1
- Date: Mon, 03 Feb 2025 21:04:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-05 14:58:33.605080
- Title: Digital quantum simulation of bosonic systems and quantum complementarity
- Title（参考訳）: ボソニック系のディジタル量子シミュレーションと量子相補性
- Authors: Victor P. Brasil, Diego S. Starke, Jonas Maziero,
- Abstract要約: 多くの粒子ボソニック系と複雑な光学実験装置は、古典的なシミュレーション手法に重大な課題をもたらす。
我々は、IBMの量子コンピュータにおけるアフシャーの実験のインターフェロメトリの変種をデジタル的にシミュレートする。
我々はこれらの実験を、更新された量子補性原理の枠組みの中で分析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Digital quantum simulation has emerged as a powerful approach to investigate complex quantum systems using digital quantum computers. Many-particle bosonic systems and intricate optical experimental setups pose significant challenges for classical simulation methods. Utilizing a recently developed formalism that maps bosonic operators to Pauli operators via the Gray code, we digitally simulate interferometric variants of Afshar's experiment on IBM's quantum computers. We investigate the analogous experiments of Unruh and Pessoa J\'unior, exploring discussions on the apparent violation of Bohr's complementarity principle when considering the entire experimental setup. Furthermore, we analyze these experiments within the framework of an updated quantum complementarity principle, which applies to specific quantum state preparations and remains consistent with the foundational principles of quantum mechanics. Our quantum computer demonstration results are in good agreement with the theoretical predictions and underscore the potential of quantum computers as effective simulators for bosonic systems.
- Abstract（参考訳）: デジタル量子シミュレーションは、デジタル量子コンピュータを用いて複雑な量子システムを研究するための強力なアプローチとして登場した。
多くの粒子ボソニック系と複雑な光学実験装置は、古典的なシミュレーション手法に重大な課題をもたらす。
ボーソニック演算子をパウリ演算子にグレイ符号でマッピングする最近のフォーマリズムを利用して、我々はIBMの量子コンピュータにおけるアフシャーの実験のインターフェロメトリックな変種をデジタル的にシミュレートする。
本研究では,ウンルーとペソア・ユニオールの類似実験について検討し,ボーアの相補性原理に明らかに違反する点について検討した。
さらに、これらの実験を、特定の量子状態の準備に適用し、量子力学の基礎原理と整合した、更新された量子相補性原理の枠組み内で分析する。
我々の量子コンピュータの実証結果は理論的予測とよく一致しており、ボゾン系の効率的なシミュレータとしての量子コンピュータの可能性を強調している。
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