Fugu-MT 論文翻訳(概要): Improved Strategies for Fermionic Quantum Simulation with Global Interactions

論文の概要: Improved Strategies for Fermionic Quantum Simulation with Global Interactions

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.03237v1
Date: Fri, 04 Apr 2025 07:37:25 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-04-07 14:47:08.941303
Title: Improved Strategies for Fermionic Quantum Simulation with Global Interactions
Title（参考訳）: 大域的相互作用を考慮したフェルミオン量子シミュレーションのための改良戦略
Authors: Thierry N. Kaldenbach, Gabriel Breuil,
Abstract要約: 我々は,Molmer-Sorensen(MS)ゲートを示すフェルミオン励起演算子に対して,効率的な量子回路を提案する。大域的なMS相互作用が、ヨルダン・ウィグナー写像の下でのフェルミオン励起作用素の非局所構造にどのように自然に適合するかを詳述する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License:
Abstract: We present efficient quantum circuits for fermionic excitation operators tailored for ion trap quantum computers exhibiting the M{\o}lmer-S{\o}rensen (MS) gate. Such operators commonly arise in the study of static and dynamic properties in electronic structure problems using Unitary Coupled Cluster theory or Trotterized time evolution. We detail how the global MS interaction naturally suits the non-local structure of fermionic excitation operators under the Jordan-Wigner mapping and simultaneously provides optimal parallelism in their circuit decompositions. Compared to previous schemes on ion traps, our approach reduces the number of MS gates by factors of 2-, and 4, for single-, and double excitations, respectively. This improvement promises significant speedups and error reductions.
Abstract（参考訳）: 我々は,M{\o}lmer-S{\o}rensen(MS)ゲートを示すイオントラップ量子コンピュータに適したフェミオン励起演算子のための効率的な量子回路を提案する。そのような作用素は、電子構造問題における静的および動的性質の研究において、ユニタリ結合クラスタ理論やトロッター化時間進化(英語版)(Trotterized time evolution)を用いて生じるのが一般的である。大域的なMS相互作用は、ジョルダン・ウィグナー写像の下でのフェルミオン励起作用素の非局所構造に自然に適合し、同時に回路分解において最適な並列性を提供する。従来のイオントラップ法と比較して, 単励起, 二重励起の2-, 4の因子でMSゲートの数を減少させる。この改善により、大幅なスピードアップとエラー削減が実現される。

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