論文の概要: State-Based Quantum Simulation of Imaginary-Time Evolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.12381v1
• Date: Sat, 14 Jun 2025 07:31:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-17 17:28:46.000274
• Title: State-Based Quantum Simulation of Imaginary-Time Evolution
• Title（参考訳）: Imaginary-Time進化の状態ベース量子シミュレーション
• Authors: S. Alipour, T. Ojanen,
• Abstract要約: 仮想時間進化のシミュレーションのための完全量子的手法を提案する。 量子状態の集合を用いて、制御されたSWAPゲートと測定のみを適用して、非単体的想像時間進化をシミュレートする方法を実証する。
• 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: Imaginary time evolution is a powerful technique for computing the ground state of quantum Hamiltonians, where the convergence to ground state in asymptotic imaginary time is guaranteed. However, implementing this method on quantum computers is challenging due to its nonunitary nature. Here, we propose a fully quantum approach for simulation of imaginary time evolutions which eliminates the need for intermediate classical computation or state tomography. Our method leverages the recently introduced state-based quantum simulation technique, in which using quantum states besides quantum gates allows to simulate a broader class of evolutions beyond the natural quantum dynamics. Specifically, we demonstrate how by using a set of quantum states and by applying only controlled-SWAP gates and measurements, one can simulate the nonunitary imaginary time evolution. We illustrate our results in an example.
• Abstract（参考訳）: イマジナリー時間進化は量子ハミルトニアンの基底状態を計算するための強力な技術であり、漸近的想像時間における基底状態への収束が保証される。 しかし、この手法を量子コンピュータに実装することは、その非単体性のために困難である。 本稿では,中間古典計算や状態トモグラフィーの必要性を排除した,仮想時間進化のシミュレーションのための完全量子的手法を提案する。 提案手法では,量子ゲート以外の量子状態を用いることで,量子力学以外の進化のより広範なクラスをシミュレートすることができる。 具体的には、量子状態の集合を用いて、制御されたSWAPゲートと測定のみを適用して、非単体的想像時間進化をシミュレートする方法を実証する。 私たちはその結果を例に示します。

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