論文の概要: Pulse-based optimization of quantum many-body states with Rydberg atoms in optical tweezer arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.19153v1
• Date: Fri, 25 Jul 2025 10:51:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-28 16:16:48.926111
• Title: Pulse-based optimization of quantum many-body states with Rydberg atoms in optical tweezer arrays
• Title（参考訳）: 光ツイーザーアレイにおけるRydberg原子を用いた量子多体状態のパルスベース最適化
• Authors: Kazuma Nagao, Sergi Julià-Farré, Joseph Vovrosh, Alexandre Dauphin, Seiji Yunoki,
• Abstract要約: 光ツイーザアレイにおけるリドベルグ原子に対するパルスベースの変分量子固有解法を探索する。 一次元反強磁性ハイゼンベルク模型と混合場イジング模型の基底状態が正確に作成できることを数値的に示す。
• 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: We explore a pulse-based variational quantum eigensolver (VQE) algorithm for Rydberg atoms in optical tweezer arrays and evaluate its performance on prototypical quantum spin models. We numerically demonstrate that the ground states of the one-dimensional antiferromagnetic Heisenberg model and the mixed-field Ising model can be accurately prepared using an adaptive update algorithm that randomly segments pulse sequences, for systems of up to ten qubits. Furthermore, we propose and validate a hybrid scheme that integrates this pulse-level analog quantum algorithm with a variational quantum gate approach, where digital quantum gates are approximated by optimized analog pulses. This enables efficient measurement of the cost function for target many-body Hamiltonians.
• Abstract（参考訳）: 我々は,光ツイーザアレイにおけるリドバーグ原子に対するパルスベースの変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムを探索し,その特性を原型量子スピンモデルで評価する。 本研究では,1次元反強磁性ハイゼンベルクモデルと混合場イジングモデルの基底状態が,パルス列をランダムに分割する適応更新アルゴリズムを用いて,最大10量子ビットの系に対して正確に作成できることを数値的に示す。 さらに,このパルスレベルのアナログ量子アルゴリズムを,ディジタル量子ゲートを最適化されたアナログパルスで近似する変分量子ゲートアプローチと統合するハイブリッド方式を提案し,検証する。 これにより、多体ハミルトニアンを標的とするコスト関数の効率的な測定が可能となる。

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