論文の概要: Simultaneous determination of multiple low-energy eigenstates of many-body systems on a superconducting quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14880v1
- Date: Sun, 20 Jul 2025 09:43:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-22 20:51:32.103412
- Title: Simultaneous determination of multiple low-energy eigenstates of many-body systems on a superconducting quantum processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサを用いた多体系の複数の低エネルギー固有状態の同時決定
- Authors: Huili Zhang, Yibin Guo, Guanglei Xu, Yulong Feng, Jingning Zhang, Hai-feng Yu, S. P. Zhao,
- Abstract要約: 超伝導量子プロセッサ上でH2分子と3スピンおよび5スピンの逆場イジングモデル(TFIM)の複数の低次エネルギーと固有状態を同時に計算するために、アンシラエンタングル型変分量子固有解器を用いる。
実験により,本アルゴリズムは多体系の複数の固有状態と固有状態を高い効率と精度,計算資源の少ない同時決定が可能であることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.481806096924725
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The determination of the ground and low-lying excited states is critical in many studies of quantum chemistry and condensed-matter physics. Recent theoretical work proposes a variational quantum eigensolver using ancillary qubits to generate entanglement in the variational circuits, which avoids complex ansatz circuits and successive measurements in the previous algorithms. In this work, we employ the ancilla-entangled variational quantum eigensolver to simultaneously compute multiple low-lying eigenenergies and eigenstates of the H2 molecule and three- and five-spin transverse field Ising models (TFIMs) on a superconducting quantum processor. We obtain the potential energy curves of H2 and show an indication of antiferromagnetic to paramagnetic phase transition in the TFIMs from the average absolute magnetization. Our experiments demonstrate that the algorithm is capable of simultaneously determining multiple eigenenergies and eigenstates of many-body systems with high efficiency and accuracy and with less computational resources.
- Abstract（参考訳）: 基底状態と低い励起状態の決定は、量子化学と凝縮物質物理学の多くの研究において重要である。
最近の理論的研究は、複雑なアンザッツ回路を回避し、以前のアルゴリズムで連続的に測定する変動回路の絡み合いを生成するために、アクセル量子ビットを用いた変分量子固有解法を提案する。
本研究では,超伝導量子プロセッサ上でのH2分子と3スピンおよび5スピンの逆場イジングモデル(TFIM)の複数の低次エネルギーと固有状態を同時に計算するために,アンシラ交絡変分量子固有解器を用いる。
我々は、H2のポテンシャルエネルギー曲線を取得し、平均絶対磁化からTFIMにおける反強磁性と常磁性の相転移を示す。
実験により,本アルゴリズムは多体系の複数の固有状態と固有状態を高い効率と精度,計算資源の少ない同時決定が可能であることを実証した。
関連論文リスト
- Sequential Quantum Computing [41.94295877935867]
本稿では、多種または異種量子プロセッサを利用したパラダイムであるシーケンシャル量子コンピューティング(SQC)を提案し、実験的に実証する。
SQCは、それぞれの相補的な強みを組み合わせることで、それぞれのタイプの量子コンピュータの限界を克服する。
これらの結果は、複雑な量子最適化問題に対処するための強力で汎用的なアプローチとしてSQCを強調している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-25T17:51:29Z) - Analysis of the confinement string in (2 + 1)-dimensional Quantum Electrodynamics with a trapped-ion quantum computer [0.0]
フェルミオン性物質を含む量子電磁力学の(2+1)次元格子離散化を考える。
対称性保存および資源効率の変動量子回路を用いて理論の基礎状態を作成する。
我々は、量子量子H1-1トラップイオンデバイスとエミュレータの量子実験の結果、量子ビット間の完全な接続が古典的なノイズレスシミュレーションと一致することを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-08T15:18:21Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Proof-of-concept Quantum Simulator based on Molecular Spin Qudits [39.28601213393797]
分子キューディットと高周波ブロードバンド分光計のアンサンブルに基づく最初の量子シミュレータについて述べる。
結果は、量子技術における分子スピン四重項の実際の利用に向けた重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T16:33:02Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Experimental quantum computational chemistry with optimised unitary coupled cluster ansatz [23.6818896497932]
スケーラブルで高精度な量子化学シミュレーションの実験的実現はいまだ解明されていない。
実験量子化学の限界を推し進め、最適化されたユニタリ結合クラスタアンサッツでVQEの実装を12キュービットにスケールアップすることに成功した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-15T18:04:28Z) - Finite-size criticality in fully connected spin models on
superconducting quantum hardware [0.0]
我々は,完全連結スピンの量子臨界挙動を検出するために,量子アルゴリズムによって提供される新しい資源を利用する。
超伝導トランスモン量子ビット上で動作する変分アルゴリズムに基づく手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-04T16:00:34Z) - Coarse grained intermolecular interactions on quantum processors [0.0]
我々は、弱い相互作用する分子の基底状態を決定するのに理想的な電子応答の粗い粒度の表現を開発する。
本手法はIBM超伝導量子プロセッサ上で実証する。
我々は、現在の世代の量子ハードウェアは、弱い拘束力を持つが、それでも化学的にユビキタスで生物学的に重要な体制でエネルギーを探索することができると結論付けている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-03T09:56:47Z) - Dynamics in an exact solvable quantum magnet: benchmark for quantum
computer [2.643309520855375]
本研究では、2次元大規模強磁性J1-J2ハイゼンベルク模型の動的挙動を理論的および実験的に検討する。
量子ウォーク実験は、IBMのプログラマブル量子プロセッサに基づいて設計・実施されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-23T13:32:45Z) - Computing molecular excited states on a D-Wave quantum annealer [52.5289706853773]
分子系の励起電子状態の計算にD波量子アニールを用いることを実証する。
これらのシミュレーションは、太陽光発電、半導体技術、ナノサイエンスなど、いくつかの分野で重要な役割を果たしている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-01T01:02:17Z) - Variational Quantum Eigensolver for SU($N$) Fermions [0.0]
変分量子アルゴリズムは、ノイズの多い中間スケール量子コンピュータのパワーを活用することを目的としている。
変分量子固有解法を$N$成分フェルミオンの基底状態特性の研究に応用する。
提案手法は,多体系の電流ベース量子シミュレータの基礎を定式化したものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-29T16:39:30Z) - Quantum-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron
Correlation [58.720142291102135]
本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。
本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z) - Probing quantum information propagation with out-of-time-ordered
correlators [41.12790913835594]
小型の量子情報プロセッサは、多体量子システムを効率的にエミュレートする約束を持っている。
ここでは、時間外順序付き相関器(OTOC)の測定を実演する。
我々の実験における中心的な要件は、時間進化をコヒーレントに逆転させる能力である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-23T15:29:08Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Quantum Phases of Matter on a 256-Atom Programmable Quantum Simulator [41.74498230885008]
決定論的に作成された中性原子の2次元配列に基づくプログラマブル量子シミュレータを実証する。
我々は高忠実度反強磁性状態の生成と特徴付けによりシステムをベンチマークする。
次に、相互作用とコヒーレントレーザー励起の間の相互作用から生じるいくつかの新しい量子相を作成し、研究する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:04Z)
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。