論文の概要: Fast-forwardability of Jordan-Wigner-transformed Fermion models based on Cartan decomposition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04620v1
• Date: Fri, 07 Feb 2025 02:35:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-10 14:56:18.264618
• Title: Fast-forwardability of Jordan-Wigner-transformed Fermion models based on Cartan decomposition
• Title（参考訳）: カルタン分解に基づくジョルダン・ウィグナー変換フェルミオンモデルの高速フォワード性
• Authors: Yuichiro Hidaka, Shoichiro Tsutsui, Shota Kanasugi, Norifumi Matsumoto, Kazunori Maruyama, Hirotaka Oshima,
• Abstract要約: 単一サイトクーロン相互作用を持つフェルミオンモデルのハミルトン代数の次元は、サイト数の指数関数によって下から有界であることを示す。 これらのフェルミオンモデルのジョルダン・ウィグナー変換によって得られた量子ビットモデルは、カルタンをベースとした高速フォワード法を用いて効率的にシミュレートできないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We study the Hamiltonian algebra of Jordan-Wigner-transformed interacting fermion models and its fast-forwardability. We prove that the dimension of the Hamiltonian algebra of the fermion model with single-site Coulomb interaction is bounded from below by the exponential function of the number of sites, and the circuit depth of the Cartan-based fast-forwarding method for such model also exhibits the same scaling. We apply this proposition to the Anderson impurity model and the Hubbard model and show that the dimension of the Hamiltonian algebra of these models scales exponentially with the number of sites. These behaviors of the Hamiltonian algebras imply that the qubit models obtained by the Jordan-Wigner transformation of these fermion models cannot be efficiently simulated using the Cartan-based fast-forwarding method.
• Abstract（参考訳）: ヨルダン・ウィグナー変換相互作用フェルミオンモデルのハミルトン代数とその高速フォワード性について検討する。 単一サイトクーロン相互作用を持つフェルミオンモデルのハミルトン代数の次元は、サイト数の指数関数によって下から有界であることが証明され、そのようなモデルに対するカルタンベースの高速フォワード法の回路深さも同様のスケーリングを示す。 この命題をアンダーソン不純物モデルとハバードモデルに適用し、これらのモデルのハミルトン代数の次元がサイト数と指数関数的にスケールすることを示す。 これらのハミルトニアン代数の挙動は、これらのフェルミオンモデルのジョルダン・ウィグナー変換によって得られるキュービットモデルは、カルタンベースの高速フォワード法を用いて効率的にシミュレートできないことを示唆している。

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