論文の概要: Preparing the Gutzwiller wave function for attractive SU(3) fermions on a quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.18149v1
- Date: Fri, 25 Apr 2025 08:02:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:53.687264
- Title: Preparing the Gutzwiller wave function for attractive SU(3) fermions on a quantum computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上の魅力的なSU(3)フェルミオンに対するグッツウィラー波動関数の準備
- Authors: Han Xu, Kazuhiro Seki, Seiji Yunoki,
- Abstract要約: 量子コンピュータ上での魅力的なSU(3)フェルミオン系に対するGutzwiller波動関数を実装した。
補助フィールド上で和を実行するための2つの相補的手法を開発し、修正する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2899531615747817
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We implement the Gutzwiller wave function for attractive SU(3) fermion systems on a quantum computer using a quantum-classical hybrid scheme based on the discrete Hubbard-Stratonovich transformation. In this approach, the nonunitary Gutzwiller operator is decomposed into a linear combination of unitaries constructed from two-qubit fermionic Givens rotation gates, whose rotation angles are dictated by the auxiliary fields. We develop and reformulate two complementary methods to perform the sum over these auxiliary fields. In the first method, the Gutzwiller wave function is probabilistically prepared on the register qubits by projectively postselecting the desired state via measurements of ancilla qubits. We analyze the success rate both analytically and numerically as a function of the Gutzwiller variational parameter $g$ for the Fermi-sea and BCS-like trial states at half filling. The success rate is found to decay exponentially for small $|g|$, but remains finite in the $|g|\to\infty$ limit, with increasing $|g|$. In the second method, we employ importance sampling to address the Gutzwiller variational problem, where the central objective is to estimate the expectation values of observables. We demonstrate the proposed scheme by calculating the energy and triple occupancy of the attractive SU(3) Hubbard model in the framework of digital quantum simulation. Moreover, we present experimental results obtained on a trapped-ion quantum computer for the two-site attractive SU(3) Hubbard model, showing good agreement with exact values within statistical errors.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、離散ハバード・ストラットノビッチ変換に基づく量子古典ハイブリッドスキームを用いて、量子コンピュータ上で魅力的なSU(3)フェルミオン系に対するグッツウィラー波動関数を実装した。
このアプローチでは、非ユニタリグッツウィラー作用素は、補助場によって回転角が決定される2量子フェルミオンアジェンド回転ゲートから構築されたユニタリの線形結合に分解される。
これらの補助場に対して和を実行するための2つの相補的手法を開発し、修正する。
第1の方法は、アシラ量子ビットの測定により所望の状態を投影して、レジスタ量子ビット上にグッツウィラー波動関数を確率的に作成する。
我々は,Fermi-seaおよびBCSライクな試験状態に対して,Gutzwiller変分パラメータ$g$の関数として,解析的にも数値的にも,成功率を解析的に解析する。
成功率は、小さな$|g|$に対して指数関数的に崩壊することが分かるが、$|g|\to\infty$極限において有限であり、$|g|$が増加する。
第2の手法では,Gitzwiller変分問題に対処するために重要サンプリングを用い,その中心となる目的は可観測物の期待値を推定することである。
デジタル量子シミュレーションの枠組みにおいて, 魅力的なSU(3) Hubbardモデルのエネルギーと3重占有性を計算し, 提案手法を実証する。
さらに,2箇所の魅力的なSU(3) Hubbardモデルに対して,トラップイオン量子コンピュータで得られた実験結果から,統計的誤差の正確な値とよく一致したことを示す。
関連論文リスト
- Third quantization with Hartree approximation for open-system bosonic transport [49.1574468325115]
定常状態における弱い相互作用を持つ開系ボソニックリンドブラッド方程式を解くための自己整合形式論を提案する。
本手法により, コールド原子実験に関連する相互作用ボゾン系における量子輸送の大規模系の挙動を解析し, 予測することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-23T15:50:48Z) - GRAPE optimization for open quantum systems with time-dependent
decoherence rates driven by coherent and incoherent controls [77.34726150561087]
グラディエントアセンセントパルス工学(GRAPE)法は量子制御の最適化に広く用いられている。
我々は、コヒーレント制御と非コヒーレント制御の両方によって駆動されるオープン量子系の目的関数を最適化するために、GRAPE法を採用する。
状態-状態遷移問題に対する数値シミュレーションによりアルゴリズムの効率を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-17T13:37:18Z) - Gutzwiller wave function on a quantum computer using a discrete
Hubbard-Stratonovich transformation [0.7734726150561086]
非単位のグッツウィラー因子を実装するための量子古典ハイブリッドスキームを提案する。
提案手法は半充填フェルミ・ハバードモデルの数値シミュレーションにより実証された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-27T08:57:04Z) - Mechanism for particle fractionalization and universal edge physics in
quantum Hall fluids [58.720142291102135]
我々は、FQH流体中の粒子分数化の正確な融合機構を明らかにするための第2量子化フレームワークを前進させる。
また、最低ランダウレベル(LLL)における位相順序を特徴付ける非局所作用素の凝縮の背後にある基本構造を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-12T18:00:00Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Exact description of quantum stochastic models as quantum resistors [0.0]
フェルミオン貯水池に接続された一般平衡外量子系の輸送特性について検討した。
本手法は, 拡散・浸透挙動を示す多種多様な系に対して, 電流の単純かつコンパクトな導出を可能にする。
これらのQSHは単一粒子グリーン関数のケルディシュ成分に符号化された拡散状態を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-28T14:43:04Z) - Gutzwiller wave function on a digital quantum computer [0.0]
本稿では,Fermi-Hubbardモデルのディジタル量子シミュレーションにおいて,GWF(Gutzwiller Wave Function)を導入する。
第一に、モデルの$U = 0$制限に付随する非相互作用状態が準備される。
第二に、波動関数から2つの占有部位を持つ状態を選択的に除去する非単体グッツウィラー投影を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-29T09:20:51Z) - Helping restricted Boltzmann machines with quantum-state representation
by restoring symmetry [0.0]
ニューラルネットワークに基づく変動波関数は、量子多体状態を正確に表現するための強力なアンサッツとして認識されている。
最も単純なニューラルネットワークである制限ボルツマンマシン(RBM)を用いて変動波関数を構築し、基本量子スピンハミルトニアンに適用する。
その結果, RBM波動関数は, 基底状態と励起状態の計算の両方において, 最先端の精度を達成できることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-30T16:25:28Z) - Variational Monte Carlo calculations of $\mathbf{A\leq 4}$ nuclei with
an artificial neural-network correlator ansatz [62.997667081978825]
光核の基底状態波動関数をモデル化するためのニューラルネットワーク量子状態アンサッツを導入する。
我々は、Aleq 4$核の結合エネルギーと点核密度を、上位のピオンレス実効場理論から生じるものとして計算する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-28T14:52:28Z) - State preparation and measurement in a quantum simulation of the O(3)
sigma model [65.01359242860215]
我々は,非線型O(3)シグマモデルの固定点が,格子サイトあたり2キュービットしか持たないスピンモデルの量子相転移付近で再現可能であることを示す。
本稿では,弱い結合状態と量子臨界状態の両方において,断熱的基底状態の準備が複雑になる結果を得るためにトロッター法を適用した。
非単位ランダム化シミュレーション法に基づく量子アルゴリズムの提案と解析を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-28T23:44:12Z)
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。