論文の概要: Ladder Operator Block-Encoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11641v1
• Date: Fri, 14 Mar 2025 17:57:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 13:06:38.752266
• Title: Ladder Operator Block-Encoding
• Title（参考訳）: ラダー演算子ブロック符号化
• Authors: William A. Simon, Carter M. Gustin, Kamil Serafin, Alexis Ralli, Gary R. Goldstein, Peter J. Love,
• Abstract要約: LOBEは、フェルミオンモードとボゾンモードで作用する第二量子化ラダー演算子をブロックエンコードするフレームワークである。 ベンチマークによると、LOBは非クリフォード演算が少なく、ブロックエンコードアンシラが少なく、キュービットの総数も少ないブロックエンコードを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06597195879147556
• License:
• Abstract: We describe and analyze LOBE (Ladder Operator Block-Encoding), a framework for block-encoding second-quantized ladder operators that act upon fermionic and bosonic modes. We numerically benchmark these constructions using models arising in quantum field theories including the quartic oscillator, and phi4 and Yukawa Hamiltonians on the light front. These benchmarks show that LOBE produces block-encodings with fewer non-Clifford operations, fewer block-encoding ancillae and overall number of qubits, and lower rescaling factors for various second-quantized operators as compared to block-encoding frameworks that expand the ladder operators in the Pauli basis. The LOBE constructions also demonstrate favorable scaling with respect to key parameters, including the maximum occupation of bosonic modes, the total number of fermionic and bosonic modes, and the locality of the operators. LOBE is implemented as an open source python package to enable further applications.
• Abstract（参考訳）: LOBE(Ladder Operator Block-Encoding)は,フェミオンおよびボソニックモードで動作する2量子化ラグ演算子をブロックエンコードするフレームワークである。 我々は、クォート振動子を含む場の理論で生じるモデルと、光前線上の phi4 と yukawa Hamiltonians を用いて、これらの構成を数値的にベンチマークする。 これらのベンチマークによれば、LOBはブロックエンコーディングを、非クリフォード演算が少なく、ブロックエンコードアンシラが少なく、キュービットの総数が少なく、また、パウリ基底でラグ演算子を拡張するブロックエンコーディングフレームワークと比較して、様々な第2量子化演算子に対する再スケーリング係数が低い。 LOBEの構造はまた、ボソニックモードの最大占有、フェルミオンモードとボソニックモードの総数、作用素の局所性など、鍵パラメータに対する良いスケーリングを示す。 LOBEは、さらなるアプリケーションを可能にするオープンソースのpythonパッケージとして実装されている。

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