論文の概要: Qubit encodings for lattices of dipolar planar rotors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.17952v1
- Date: Wed, 23 Jul 2025 21:48:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-25 15:10:42.629017
- Title: Qubit encodings for lattices of dipolar planar rotors
- Title(参考訳): 双極子平面ローター格子の量子符号化
- Authors: Muhammad Shaeer Moeed, James Brown, Alexander Ibrahim, Estevao Vilas Boas De Oliveira, Pierre-Nicholas Roy,
- Abstract要約: 平面回転子格子ハミルトンの2つの量子ビット表現について検討する。
最初の表現は、ローターハミルトンプロジェクターを二進法で分解し、スピン1/2プロジェクターにマッピングすることで実現される。
第二のアプローチは、平面ローター格子ヒルベルト空間をより大きな空間に埋め込み、関連する量子ビット符号化系を物理的自由度まで投影する商空間として回収することに依存する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.58317527488534
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Near term quantum devices have recently garnered significant interest as promising candidates for investigating difficult-to-probe regimes in many-body physics. To this end, various qubit encoding schemes targeting second quantized Hamiltonians have been proposed and optimized. In this work, we investigate two qubit representations of the planar rotor lattice Hamiltonian. The first representation is realized by decomposing the rotor Hamiltonian projectors in binary and mapping them to spin-1/2 projectors. The second approach relies on embedding the planar rotor lattice Hilbert space in a larger space and recovering the relevant qubit encoded system as a quotient space projecting down to the physical degrees of freedom. This is typically called the unary mapping and is used for bosonic systems. We establish the veracity of the two encoding approaches using sparse diagonalization on small chains and discuss quantum phase estimation resource requirements to simulate small planar rotor lattices on near-term quantum devices.
- Abstract(参考訳): 近未来の量子デバイスは、最近、多体物理学における難しい状態を研究するための有望な候補として、大きな関心を集めている。
この目的のために、第2量子化ハミルトニアンを対象とする様々な量子ビット符号化スキームが提案され、最適化されている。
本研究では平面回転子格子ハミルトンの2つの量子ビット表現について検討する。
最初の表現は、ローターハミルトンプロジェクターを二進法で分解し、スピン1/2プロジェクターにマッピングすることで実現される。
第二のアプローチは、平面ローター格子ヒルベルト空間をより大きな空間に埋め込み、関連する量子ビット符号化系を物理的自由度まで投影する商空間として回収することに依存する。
これは典型的にはユニタリ写像と呼ばれ、ボゾン系に用いられる。
我々は,小鎖のスパース対角化を用いた2つの符号化手法の妥当性を確立し,短期量子デバイス上での小さな平面回転子格子をシミュレートするための量子位相推定資源要件について議論する。
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