論文の概要: A Computational Framework for Simulations of Dissipative Non-Adiabatic Dynamics on Hybrid Oscillator-Qubit Quantum Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.17820v1
• Date: Tue, 25 Feb 2025 03:56:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-26 15:22:04.181594
• Title: A Computational Framework for Simulations of Dissipative Non-Adiabatic Dynamics on Hybrid Oscillator-Qubit Quantum Devices
• Title（参考訳）: ハイブリッド振動子量子デバイスにおける非断熱動力学シミュレーションのための計算フレームワーク
• Authors: Nam P. Vu, Daniel Dong, Xiaohan Dan, Ningyi Lyu, Victor Batista, Yuan Liu,
• Abstract要約: 本稿では,回路量子力学プラットフォーム上での非断熱的ビブロニックダイナミクスをシミュレーションするための計算フレームワークを提案する。 自然アンテナ系にインスパイアされた光合成色調のトライアドモデルでエネルギー伝達のダイナミクスをシミュレートする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3480747994809894
• License:
• Abstract: We introduce a computational framework for simulating non-adiabatic vibronic dynamics on circuit quantum electrodynamics (cQED) platforms. Our approach leverages hybrid oscillator-qubit quantum hardware with mid-circuit measurements and resets, enabling the incorporation of environmental effects such as dissipation and dephasing. To demonstrate its capabilities, we simulate energy transfer dynamics in a triad model of photosynthetic chromophores inspired by natural antenna systems. We specifically investigate the role of dissipation during the relaxation dynamics following photoexcitation, where electronic transitions are coupled to the evolution of quantum vibrational modes. Our results indicate that hybrid oscillator-qubit devices, operating with noise levels below the intrinsic dissipation rates of typical molecular antenna systems, can achieve the simulation fidelity required for practical computations on near-term and early fault-tolerant quantum computing platforms.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,回路量子力学(cQED)プラットフォーム上での非断熱的ビブロニックダイナミクスをシミュレーションするための計算フレームワークを提案する。 提案手法は,中間回路計測とリセットによるハイブリッド発振器量子ハードウェアを活用することで,消散や脱落といった環境効果の取り込みを可能にする。 自然アンテナシステムに触発された光合成色調のトライアドモデルにおいて,エネルギー伝達のダイナミクスをシミュレートした。 電子遷移が量子振動モードの進化に結びついている光励起の緩和力学における散逸の役割を特に検討する。 以上の結果から,分子アンテナの固有散逸率以下で動作するハイブリッド発振器量子ビットデバイスは,短期および早期のフォールトトレラント量子コンピューティングプラットフォーム上での計算に要するシミュレーション精度を達成できることが示唆された。

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