論文の概要: Connection Between Classical and Quantum Descriptions of Spin Waves Using Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.22845v1
• Date: Wed, 30 Jul 2025 17:02:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-31 16:14:18.353591
• Title: Connection Between Classical and Quantum Descriptions of Spin Waves Using Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 量子回路を用いたスピン波の古典的記述と量子的記述の接続
• Authors: Daniel D. Stancil, Bojko N. Bakalov, Gregory T. Byrd,
• Abstract要約: 量子計算回路は、スピン1/2粒子の線形鎖上の単一のスピン波量子を近似する。 この積状態が非有界鎖の極限における正しい分散関係をもたらすことを解析的に示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16385815610837165
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A quantum computing circuit is presented that approximates a single spin wave quantum on a linear chain of spin 1/2 particles described by a Heisenberg Hamiltonian. The circuit is a product state where each qubit represents a spin. The spin wave motion is represented by opening the cone angle using Y rotations and then adding progressive Z rotations along the chain to represent wave propagation. We show analytically that this product state yields the correct dispersion relation in the limit of an unbounded chain. This surprising observation is confirmed using both a simulator and various quantum processors. The quantum circuit calculation leads to insight into the connection between classical and quantum descriptions of spin waves, and may also be useful for characterizing the error in quantum processors.
• Abstract（参考訳）: ハイゼンベルク・ハミルトニアンによって記述されたスピン1/2粒子の線形鎖上の1つのスピン波量子を近似する量子計算回路が提示される。 回路は各キュービットがスピンを表す積状態である。 スピン波動は、Y回転を用いて円錐角を開き、その後、波動伝播を表すために鎖に沿って進行Z回転を加えることで表される。 この積状態が非有界鎖の極限における正しい分散関係をもたらすことを解析的に示す。 この驚くべき観測はシミュレーターと様々な量子プロセッサを用いて確認される。 量子回路計算は、スピン波の古典的記述と量子的記述の関連性についての洞察を導き、量子プロセッサのエラーを特徴づけるのにも有用かもしれない。

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