論文の概要: Variational Time Evolution Compression for Solving Impurity Models on Quantum Hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.10526v1
• Date: Thu, 14 Aug 2025 10:55:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-15 22:24:48.278475
• Title: Variational Time Evolution Compression for Solving Impurity Models on Quantum Hardware
• Title（参考訳）: 量子ハードウェア上での不純物モデルを解くための変動時間進化圧縮
• Authors: Stefan Wolf, Martin Eckstein, Michael J. Hartmann,
• Abstract要約: 動的平均場理論(DMFT)は強相関フェルミオンモデルの解析に有用である。 DMFTでは、モデルの格子は、有効な浴槽に埋め込まれた単一の不純物サイトに置き換えられる。 結果として生じる単一不純物アンダーソンモデル(SIAM)は、量子古典ハイブリッドアルゴリズムで自己整合的に解ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8192907805418583
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Dynamical mean-field theory (DMFT) is a useful tool to analyze models of strongly correlated fermions like the Hubbard model. In DMFT, the lattice of the model is replaced by a single impurity site embedded in an effective bath. The resulting single impurity Anderson model (SIAM) can then be solved self-consistently with a quantum-classical hybrid algorithm. This procedure involves repeatedly preparing the ground state on a quantum computer and evolving it in time to measure the Greens function. We here develop an approximation of the time evolution operator for this setting by training a Hamiltonian variational ansatz. The parameters of the ansatz are obtained via a variational quantum algorithm that utilizes a small number of time steps, given by the Suzuki- Trotter expansion of the time evolution operator, to guide the evolution of the parameters. The resulting circuit has constant depth for the time evolution and is significantly shallower than a comparable Suzuki-Trotter expansion.
• Abstract（参考訳）: 動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルのような強相関フェルミオンのモデルを分析するのに有用なツールである。 DMFTでは、モデルの格子は、有効な浴槽に埋め込まれた単一の不純物サイトに置き換えられる。 結果として生じる単一不純物アンダーソンモデル(SIAM)は、量子古典ハイブリッドアルゴリズムで自己整合的に解ける。 この手順は、量子コンピュータ上で基底状態を繰り返し準備し、グリーンズ関数を測定するのに間に合うように進化させる。 ここでは、ハミルトン変分アンサッツのトレーニングにより、この設定に対する時間発展作用素の近似を開発する。 アンザッツのパラメータは、時間進化演算子の鈴木・トロッター展開によって与えられる少数の時間ステップを利用して、パラメータの進化を導く変分量子アルゴリズムによって得られる。 結果として得られる回路は時間進化の深さが一定であり、スズキ・トロッター展開よりもかなり浅い。

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