論文の概要: Efficient calculation of Green's functions on quantum computers via simultaneous circuit perturbation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05563v1
• Date: Thu, 08 May 2025 18:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-12 20:40:10.032237
• Title: Efficient calculation of Green's functions on quantum computers via simultaneous circuit perturbation
• Title（参考訳）: 同時回路摂動による量子コンピュータ上のグリーン関数の効率的な計算
• Authors: Samuele Piccinelli, Francesco Tacchino, Ivano Tavernelli, Giuseppe Carleo,
• Abstract要約: 本稿では,量子コンピュータ上でのRetarded Green's Function(RGF)を計算するための,新しいアンシラフリーアルゴリズムを提案する。 1次元ハイゼンベルクモデルとフェルミ・ハッバードモデルでこのプロトコルをベンチマークする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a novel, ancilla-free algorithm to compute Retarded Green's Functions (RGFs) on quantum computers. Our proposal is based on real-time evolution and specifically designed circuit components, which we refer to as circuit perturbations, acting as a direct representation of the external perturbative force within the quantum circuit in a linear response framework. First, we establish a direct analytical connection between the evaluation of circuit derivatives and the computation of RGFs. We then build on this connection to devise a new approach involving multiple simultaneous time perturbations. Our method does not require long-range connections and is efficient in terms of circuit calls, allowing us to compute the RGFs at different times simultaneously. We benchmark the protocol on the one-dimensional Heisenberg and Fermi-Hubbard models, comparing the resulting dynamical correlations and spectral functions with exact diagonalization. The results demonstrate good quantitative agreement with the predicted solutions even under realistic noise models, highlighting the practical potential of our method for studying complex dynamical phenomena on near-term quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子コンピュータ上でのRetarded Green's Function(RGF)を計算するための,新しいアンシラフリーアルゴリズムを提案する。 提案手法は、線形応答フレームワークにおいて、量子回路内の外部摂動力の直接表現として機能する回路摂動と呼ばれる、リアルタイム進化と特別に設計された回路部品に基づく。 まず、回路導関数の評価とRGFの計算との直接解析接続を確立する。 次に、この接続の上に構築し、複数の同時時間摂動を含む新しいアプローチを考案する。 提案手法は長距離接続を必要とせず, 回路呼び出しの効率が良く, 異なるタイミングでRGFを計算できる。 本稿では,1次元ハイゼンベルクモデルとフェルミ・ハバードモデルを用いて,このプロトコルをベンチマークし,結果の動的相関とスペクトル関数を正確な対角化と比較する。 その結果、現実的な雑音モデル下においても予測された解と良好な定量的な一致を示し、近い将来の量子デバイス上での複雑な力学現象の研究における本手法の実用的可能性を強調した。

関連論文リスト

• Quantum error mitigation in optimized circuits for particle-density correlations in real-time dynamics of the Schwinger model [0.0]
  原理として、非等時相関関数を計算でき、そこから興味深い現象を検出できる。 実際には、これらの計算は必要な量子回路の複雑さのためにノイズに強く影響を受ける。 粒子密度相関演算子の時間進化とその相関のディジタル回路実装を導出し、正確な進化、素雑音シミュレーション、異なる誤差緩和手法によるシミュレーションの結果を比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-18T17:32:59Z)
• Adaptive variational quantum computing approaches for Green's functions and nonlinear susceptibilities [0.0]
  本稿では,ハミルトン系の実時間単一粒子グリーン関数と非線形感受性を計算するための量子コンピューティング手法を提案する。 これらのアプローチは、状態の準備と伝播に適応的な変分量子アルゴリズムを利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-01T14:19:38Z)
• Perturbative variational quantum algorithms for material simulations [9.656656772874062]
  本稿では,周期材料の電子相関を正確にシミュレートするための変分量子固有解法に基づく摂動理論アルゴリズムを提案する。 新しいアルゴリズムは、1つの回路パラメータだけでLiH結晶の電子相関を正確に記述することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-13T05:45:44Z)
• Efficient estimation of trainability for variational quantum circuits [43.028111013960206]
  変動量子回路のコスト関数とその分散を効率よく計算する方法を見出した。 この方法は、変分量子回路のトレーニング容易性を証明し、バレンプラトー問題を克服できる設計戦略を探索するために用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-09T14:05:18Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
  動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。 不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。 この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
• Accurate methods for the analysis of strong-drive effects in parametric gates [94.70553167084388]
  正確な数値と摂動解析手法を用いて効率的にゲートパラメータを抽出する方法を示す。 我々は,$i$SWAP, Control-Z, CNOT など,異なる種類のゲートに対する最適操作条件を同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-06T02:02:54Z)
• A variational quantum eigensolver for dynamic correlation functions [0.9176056742068814]
  ゼロ温度動的相関関数の計算を改良VQEアルゴリズムに再キャストする方法を示す。 これにより、系の力学を記述する重要な物理的期待値が周波数軸に直接収束する。 本手法は, 近距離量子プロセッサ上での相関系の周波数ダイナミクスの抽出の可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-04T18:52:45Z)
• Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
  我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。 回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z)
• Method of spectral Green functions in driven open quantum dynamics [77.34726150561087]
  オープン量子力学のシミュレーションのために,スペクトルグリーン関数に基づく新しい手法を提案する。 この形式主義は、場の量子論におけるグリーン関数の使用と顕著な類似性を示している。 本手法は,完全マスター方程式の解法に基づくシミュレーションと比較して計算コストを劇的に削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-04T09:41:08Z)

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。