論文の概要: End-to-End Efficient Quantum Thermal and Ground State Preparation Made Simple
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.05703v1
- Date: Thu, 07 Aug 2025 02:43:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-11 20:39:05.946052
- Title: End-to-End Efficient Quantum Thermal and Ground State Preparation Made Simple
- Title（参考訳）: 簡易なエンド・ツー・エンド量子熱・地中処理
- Authors: Zhiyan Ding, Yongtao Zhan, John Preskill, Lin Lin,
- Abstract要約: システム-バス相互作用に基づく熱・地盤状態生成のための新しい量子アルゴリズムを提案する。
これらのアルゴリズムは、単一の再利用可能なアンシラ量子ビットであるハミルトニアン系の下での前方進化のみを必要とする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9620088918602865
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose new quantum algorithms for thermal and ground state preparation based on system-bath interactions. These algorithms require only forward evolution under a system-bath Hamiltonian in which the bath is a single reusable ancilla qubit, making them especially well-suited for early fault-tolerant quantum devices. By carefully designing the bath and interaction Hamiltonians, we prove that the fixed point of the dynamics accurately approximates the desired quantum state. Furthermore, we establish theoretical guarantees on the mixing time for several physically relevant models, thereby providing a rigorous justification for the end-to-end efficiency of system-bath interaction models in thermal and ground state preparation.
- Abstract（参考訳）: システム-バス相互作用に基づく熱・地盤状態生成のための新しい量子アルゴリズムを提案する。
これらのアルゴリズムは、1つの再利用可能なアンシラ量子ビットであるハミルトニアン系の下での前方進化しか必要とせず、初期のフォールトトレラント量子デバイスに特に適している。
浴槽と相互作用ハミルトニアンを慎重に設計することにより、力学の固定点が所望の量子状態を正確に近似することを証明する。
さらに,数種類の物理モデルに対する混合時間に関する理論的保証を確立し,熱・地中状態モデルにおけるシステム-バス相互作用モデルのエンドツーエンド効率の厳密な正当性を提供する。
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