論文の概要: Multi-Target Density Matrix Renormalization Group X algorithm and its application to circuit quantum electrodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.24109v1
- Date: Mon, 30 Jun 2025 17:55:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-01 21:27:54.185373
- Title: Multi-Target Density Matrix Renormalization Group X algorithm and its application to circuit quantum electrodynamics
- Title（参考訳）: マルチターゲット密度行列正規化グループXアルゴリズムとその回路量子力学への応用
- Authors: Sofía González-García, Aaron Szasz, Alice Pagano, Dvir Kafri, Guifré Vidal, Agustin Di Paolo,
- Abstract要約: 我々は密度行列再正規化群(DMRG)アルゴリズムの変種であるDMRG-Xを用いて、2次元トランスモンアレイの局所固有状態を効率的に取得する。
また,DMRG-XとマルチターゲットDMRGを組み合わせた新しいアルゴリズムMTDMRG-Xを導入する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.023787965910387825
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Obtaining accurate representations of the eigenstates of an array of coupled superconducting qubits is a crucial step in the design of circuit quantum electrodynamics (QED)-based quantum processors. However, exact diagonalization of the device Hamiltonian is challenging for system sizes beyond tens of qubits. Here, we employ a variant of the density matrix renormalization group (DMRG) algorithm, DMRG-X, to efficiently obtain localized eigenstates of a 2D transmon array without the need to first compute lower-energy states. We also introduce MTDMRG-X, a new algorithm that combines DMRG-X with multi-target DMRG to efficiently compute excited states even in regimes with strong eigenstate hybridization. We showcase the use of these methods for the analysis of long-range couplings in a multi-transmon Hamiltonian including qubits and couplers, and we discuss eigenstate localization. These developments facilitate the design and parameter optimization of large-scale superconducting quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 結合超伝導量子ビットの配列の固有状態の正確な表現を得ることは、回路量子力学(QED)ベースの量子プロセッサの設計における重要なステップである。
しかし、ハミルトニアン装置の正確な対角化は、数十量子ビットを超えるシステムサイズでは困難である。
そこで我々は密度行列再正規化群(DMRG)アルゴリズムの変種DMRG-Xを用いて,まず低エネルギー状態を計算することなく2次元トランスモンアレイの局所固有状態を効率よく取得する。
また,DMRG-XとマルチターゲットDMRGを組み合わせた新しいアルゴリズムMTDMRG-Xを導入する。
量子ビットとカプラを含むマルチトランモンハミルトニアンにおける長距離結合の解析にこれらの手法を用いることを示し、固有状態の局在について論じる。
これらの開発により、大規模超伝導量子プロセッサの設計とパラメータ最適化が容易になった。
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