論文の概要: Digital quantum simulation of bosonic systems and quantum complementarity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01824v2
- Date: Fri, 10 Oct 2025 12:10:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 04:53:46.712895
- 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: デジタル量子シミュレーション(DQS)は、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。
本稿では,ボゾン系のDQSの一般形式化を利用する。
ウンルーとペソア・ユニオールが行ったアフシャーの実験に類似した実験について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Digital quantum simulation (DQS) has emerged as a powerful approach to investigate complex quantum systems using digital quantum computers. Such systems, like many-particle bosonic systems and intricate optical experimental setups, pose significant challenges for classical simulation methods. In this paper, we utilize a general formalism for the DQS of bosonic systems, which consists of mapping bosonic operators to Pauli operators using the Gray code, in order to simulate interferometric variants of Afshar's experiment -- an intricate optical experiment -- on IBM's quantum computers. We investigated experiments analogous to Afshar's double-slit experiment performed by Unruh and Pessoa J\'unior, exploring discussions on the apparent violation of Bohr's complementarity principle when considering the entire experimental setup. Based on the aforementioned experiments, we construct a variation of a delayed-choice setup. We also explore another experiment starting with a two-photon initial state. Finally, 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.
- Abstract（参考訳）: デジタル量子シミュレーション(DQS)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。
このような系は、多くの粒子ボソニック系や複雑な光学実験装置と同様に、古典的なシミュレーション手法において重要な課題を提起する。
本稿では,IBM の量子コンピュータ上での Afshar の実験(複雑な光学実験)の干渉異方体をシミュレートするために,グレイ符号を用いてボソニック演算子をパウリ演算子にマッピングするボソニック系 DQS の一般公式を利用する。
本研究では,Unruh と Pessoa J\'unior が行ったAfshar の二重スリット実験に類似した実験を考察し,ボーアの相補性原理の明らかな違反について検討した。
上記の実験に基づいて,遅延選択構成のバリエーションを構築した。
また、2光子の初期状態から始まる別の実験も検討する。
最後に、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。
関連論文リスト
- VQC-MLPNet: An Unconventional Hybrid Quantum-Classical Architecture for Scalable and Robust Quantum Machine Learning [60.996803677584424]
変分量子回路(VQC)は、量子機械学習のための新しい経路を提供する。
それらの実用的応用は、制約付き線形表現性、最適化課題、量子ハードウェアノイズに対する鋭敏感といった固有の制限によって妨げられている。
この研究は、これらの障害を克服するために設計されたスケーラブルで堅牢なハイブリッド量子古典アーキテクチャであるVQC-MLPNetを導入している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-12T01:38:15Z) - Digital Quantum Simulations of Hong-Ou-Mandel Interference [0.26813152817733554]
本稿では,デジタル量子シミュレーションによるボゾン系,ビームスプリッタのシミュレーションについて論じる。
香港・奥羽・マンデル干渉実験を模擬し,ビームスプリッタの動作を模倣する量子回路の検証を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-27T14:05:34Z) - Simulating Gaussian boson sampling quantum computers [68.8204255655161]
実験的なガウスボソンサンプリングネットワークをシミュレートする最近の理論手法について概説する。
主に、量子力学の位相空間表現を使用する手法に焦点を当てる。
GBSの理論、最近の実験、その他の手法についても概説する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-02T02:03:31Z) - Quantum metrology in complex systems and experimental verification by
quantum simulation [3.1179335904543537]
我々は,非マルコフ雑音,相関雑音,量子臨界系など,様々な複雑系における量子力学のスキームを概観した。
一方, 量子情報の急激な発展により, 様々な理論的スキームの実現可能性をテストするために, 量子シミュレーション実験を利用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-05T03:29:56Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z) - Solving hadron structures using the basis light-front quantization
approach on quantum computers [0.8726465590483234]
量子コンピューティングは、強相互作用量子場理論によって支配されるハドロンの構造を解くのに利用できることを示す。
シミュレーション量子デバイス上での基底光フロント量子化手法を用いて数値計算を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-03T14:28:18Z) - 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) - Experimental simulation of open quantum system dynamics via
Trotterization [8.581263348642212]
制御可能なマルコフ環境におけるオープン量子システムのディジタルシミュレーションを実験的に実証する。
量子Liouvilliansをトロタライズすることで、オープン量子系の継続的な進化が効果的に実現される。
オープン量子力学のための高次トロッターも実験的に研究され、高い精度を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-05T06:17:26Z) - Imaginary Time Propagation on a Quantum Chip [50.591267188664666]
想像時間における進化は、量子多体系の基底状態を見つけるための顕著な技術である。
本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間伝搬を実現するアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T12:48:00Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Digital quantum simulation framework for energy transport in an open
quantum system [1.9551668880584971]
デジタル量子シミュレーションはアナログシミュレーションよりも普遍性と柔軟性が高い。
我々は、新しい量子進化演算子を導入することにより、ENAQTのデジタル量子シミュレーションのための理論的枠組みを提供する。
ディジタル環境でFMO複合体をシミュレートし、力学の理論的および実験的証拠を再現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-25T02:12:11Z)
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。