論文の概要: Coupled Lindblad pseudomode theory for simulating open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.10308v1
- Date: Thu, 12 Jun 2025 02:40:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-13 15:37:22.540947
- Title: Coupled Lindblad pseudomode theory for simulating open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系シミュレーションのための結合リンドブラッド擬モード理論
- Authors: Zhen Huang, Gunhee Park, Garnet Kin-Lic Chan, Lin Lin,
- Abstract要約: 結合擬似モデムは$mathrmlog$T/varepsilon)$T/varepsilonとしてスケールする必要があるという理論的証拠を提供する。
制御理論の実現に触発されて、既存のアプローチで要求される非最適化を避けるために、$$varepsilonモードを構築するための堅牢な数値アルゴリズムも開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.504072151606678
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Coupled Lindblad pseudomode theory is a promising approach for simulating non-Markovian quantum dynamics on both classical and quantum platforms, with dynamics that can be realized as a quantum channel. We provide theoretical evidence that the number of coupled pseudomodes only needs to scale as $\mathrm{polylog}(T/\varepsilon)$ in the simulation time $T$ and precision $\varepsilon$. Inspired by the realization problem in control theory, we also develop a robust numerical algorithm for constructing the coupled modes that avoids the non-convex optimization required by existing approaches. We demonstrate the effectiveness of our method by computing population dynamics and absorption spectra for the spin-boson model. This work provides a significant theoretical and computational improvement to the coupled Lindblad framework, which impacts a broad range of applications from classical simulations of quantum impurity problems to quantum simulations on near-term quantum platforms.
- Abstract（参考訳）: 結合リンドブラッド擬モード理論は、古典的および量子的プラットフォーム上の非マルコフ量子力学を量子チャネルとして実現可能な力学でシミュレートするための有望なアプローチである。
我々は、結合された擬モデックの数が$\mathrm{polylog}(T/\varepsilon)$にしかスケールしないという理論的な証拠を、シミュレーション時間で$T$と精度で$\varepsilon$として提供する。
また,制御理論における実現問題に着想を得て,既存手法の非凸最適化を回避するために,結合モードを構築するための頑健な数値アルゴリズムを開発した。
スピンボソンモデルに対する集団動態と吸収スペクトルを計算し,本手法の有効性を実証する。
この研究は、量子不純物問題の古典的なシミュレーションから、近未来の量子プラットフォームにおける量子シミュレーションまで、幅広い応用に影響を及ぼすリンドブラッドフレームワークに重要な理論的および計算的改善をもたらす。
関連論文リスト
- VQC-MLPNet: An Unconventional Hybrid Quantum-Classical Architecture for Scalable and Robust Quantum Machine Learning [60.996803677584424]
変分量子回路(VQC)は、量子機械学習のための新しい経路を提供する。
それらの実用的応用は、制約付き線形表現性、最適化課題、量子ハードウェアノイズに対する鋭敏感といった固有の制限によって妨げられている。
この研究は、これらの障害を克服するために設計されたスケーラブルで堅牢なハイブリッド量子古典アーキテクチャであるVQC-MLPNetを導入している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-12T01:38:15Z) - Real-Time Scattering Processes with Continuous-Variable Quantum Computers [0.0]
本稿では,量子場理論のリアルタイムダイナミクスをシミュレーションするためのフレームワークを提案する。
連続変数量子コンピューティングプラットフォームのための非ガウス演算を実装した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-03T19:11:38Z) - Coherent-State Ladder Time-Dependent Variational Principle for Open
Quantum Systems [0.0]
相互作用するボゾン系の力学シミュレーションのための新しいパラダイムを提案する。
この方法は、光子付加コヒーレント状態の重畳という観点から、$n$-ボソン密度行列の変分アンザッツに依存する。
本手法をいくつかの例で検証し,相互作用するボゾン系と猫量子ビットの予測シミュレーションへの応用を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-23T18:00:00Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z) - Towards a Quantum Simulation of Nonlinear Sigma Models with a
Topological Term [0.0]
量子論は強い結合状態において質量を持たないことを示す。
また、ノイズの多い中間規模量子デバイス用に設計された現在の量子アルゴリズムの限界も強調する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-07T16:35:03Z) - Variational Adiabatic Gauge Transformation on real quantum hardware for
effective low-energy Hamiltonians and accurate diagonalization [68.8204255655161]
変分アダバティックゲージ変換(VAGT)を導入する。
VAGTは、現在の量子コンピュータを用いてユニタリ回路の変動パラメータを学習できる非摂動型ハイブリッド量子アルゴリズムである。
VAGTの精度は、RigettiおよびIonQ量子コンピュータ上でのシミュレーションと同様に、トラフ数値シミュレーションで検証される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-16T20:50:08Z) - Hybridized Methods for Quantum Simulation in the Interaction Picture [69.02115180674885]
本研究では,異なるシミュレーション手法をハイブリダイズし,インタラクション・ピクチャー・シミュレーションの性能を向上させるフレームワークを提案する。
これらのハイブリッド化手法の物理的応用は、電気遮断において$log2 Lambda$としてゲート複雑性のスケーリングをもたらす。
力学的な制約を受けるハミルトニアンシミュレーションの一般的な問題に対して、これらの手法は、エネルギーコストを課すために使われるペナルティパラメータ$lambda$とは無関係に、クエリの複雑さをもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-07T20:01:22Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z) - Toward simulating quantum field theories with controlled phonon-ion
dynamics: A hybrid analog-digital approach [0.0]
選択された量子場理論のハイブリッドアナログ-デジタル量子シミュレーションを提案する。
一方、この提案の半デジタル的性質は、工学的なジェネリックモデル相互作用の柔軟性を提供する。
一方、ボゾン場を閉じ込められたイオン系の自由度に符号化することで、シミュレーターリソースをより効率的に利用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-19T14:35:24Z) - Fixed Depth Hamiltonian Simulation via Cartan Decomposition [59.20417091220753]
時間に依存しない深さの量子回路を生成するための構成的アルゴリズムを提案する。
一次元横フィールドXYモデルにおけるアンダーソン局在化を含む、モデルの特殊クラスに対するアルゴリズムを強調する。
幅広いスピンモデルとフェルミオンモデルに対して正確な回路を提供するのに加えて、我々のアルゴリズムは最適なハミルトニアンシミュレーションに関する幅広い解析的および数値的な洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-01T19:06:00Z)
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。