論文の概要: Continuous-time quantum walk-based ansätze on neutral atom hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.00386v1
• Date: Sat, 30 Aug 2025 06:53:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.208275
• Title: Continuous-time quantum walk-based ansätze on neutral atom hardware
• Title（参考訳）: 中性原子ハードウェア上での連続時間量子ウォークに基づくアンセッツェ
• Authors: Edric Matwiejew, Jonathan Wurtz, Jing Chen, Pascal Jahan Elahi, Tommaso Macri, Ugo Varetto,
• Abstract要約: 短期量子コンピュータの重要な用途はアナログシミュレータであり、仮想または抽象されたシステムの動作を物理量子ハードウェア上で実行されるプログラムにマッチさせる。 本研究では、独立セット構成の制約付きグラフ上の連続時間量子ウォーク(CTQW)を探索し、アナログモード中立原子ハードウェア上でこれらの抽象ウォークを実装する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.728092638615349
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A key use of near-term quantum computers is as analogue simulators, matching the action of some virtual or abstracted system onto a program executed on physical quantum hardware. This work explores continuous-time quantum walks (CTQW) on constrained graphs of independent set configurations and implements these abstract walks on analog-mode neutral-atom hardware. First, we explore variational state preparation protocols with limited controls through the lens of CTQW and optimal control to prepare nontrivial target states in non-separable Hilbert spaces. Next, we match these virtual walk dynamics to physical execution on analog-mode neutral atom hardware by leveraging the Rydberg blockade phenomenon. We analyze the convergence and scaling in the preparation of these known states as an indicator of the upper bounds on the quantum speedup mechanisms predicted by ideal CTQWs, showing that these signatures persist even when executed on noisy hardware. Finally, we introduce noise mitigation methods using Bayesian postprocessing. This paper demonstrates the ability to prepare nontrivial entangled states using quantum walks in constrained subspaces, and that nonequilibrium dynamics on constrained independent set supspaces is feasible on cloud-accessible analog-mode neutral-atom quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 短期量子コンピュータの重要な用途はアナログシミュレータであり、仮想または抽象されたシステムの動作を物理量子ハードウェア上で実行されるプログラムにマッチさせる。 本研究では、独立セット構成の制約付きグラフ上の連続時間量子ウォーク(CTQW)を探索し、アナログモード中立原子ハードウェア上でこれらの抽象ウォークを実装する。 まず、CTQWのレンズによる限られた制御と、非分離性ヒルベルト空間における非自明なターゲット状態の最適制御による変動状態準備プロトコルについて検討する。 次に、Rydbergブロック現象を利用して、これらの仮想ウォークダイナミクスをアナログモード中性原子ハードウェア上での物理実行とマッチングする。 理想的なCTQWによって予測される量子スピードアップ機構の上界の指標として、これらの既知の状態の合成における収束とスケーリングを分析し、ノイズの多いハードウェア上で実行してもこれらのシグネチャが持続することを示す。 最後にベイジアンポストプロセッシングを用いたノイズ低減手法を提案する。 本稿では,制約付き部分空間における量子ウォークを用いた非自明な絡み合い状態の生成能力と,制約付き独立集合上空間上の非平衡ダイナミクスが,クラウドアクセス可能なアナログモード中性原子量子コンピュータ上で実現可能であることを示す。

関連論文リスト

• Dissipation-induced Quantum Homogenization for Temporal Information Processing [44.99833362998488]
  量子貯水池は、ハミルトニアンパラメータの精密な制御や微調整なしに、情報処理やターゲット時系列生成に量子システムの複雑なリアルタイム散逸ダイナミクスを利用するため、大きなポテンシャルを持つ。 本稿では, 分散量子ホモジェナイザーを代替プラットフォームとして提案し, 貯水池力学の必要十分かつ十分な条件 – 安定性と収縮性 – を満たすことを証明する。 その結果、核磁気共鳴アンサンブルまたはフォトニック系として物理的に実装可能な量子均質化プロトコルが、貯水池コンピュータとして機能する可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-13T09:05:41Z)
• Parallel Quantum Computing Simulations via Quantum Accelerator Platform Virtualization [44.99833362998488]
  本稿では,量子回路実行の並列化モデルを提案する。 このモデルはバックエンドに依存しない機能を利用することができ、任意のターゲットバックエンド上で並列量子回路の実行を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-05T17:16:07Z)
• Sequential quantum simulation of spin chains with a single circuit QED device [5.841833052422423]
  物質科学と化学における多体系の量子シミュレーションは量子コンピュータに有望な応用分野である。 我々は、高絡み合った量子多体スピンチェーンの基底状態をシミュレートするために、単一回路の量子電磁力学デバイスをどのように利用できるかを示す。 量子ビットのみのアーキテクチャでは、キャビティの広い状態空間が複数の量子ビットを置き換えるために利用でき、そのため、材料シミュレーションのための量子プロセッサの設計を単純化できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-30T18:00:03Z)
• Quantum Gate Optimization for Rydberg Architectures in the Weak-Coupling Limit [55.05109484230879]
  我々は,Rydberg tweezerシステムにおける2ビットゲートの機械学習支援設計を実演する。 我々は,高忠実度CNOTゲートを実装した最適パルス列を生成する。 単一量子ビット演算の局所的な制御は、原子列上で量子計算を行うのに十分であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-14T18:24:51Z)
• Adaptively partitioned analog quantum simulation on near-term quantum computers: The nonclassical free-induction decay of NV centers in diamond [0.24475591916185496]
  本稿では,近距離量子デバイスに対するアナログシミュレーション手法を提案する。 本手法は, 浴槽を複数の群に適応的に分割することで, 限界を回避する。 この研究は、ノイズの多い短期量子コンピュータ上の大規模物質をシミュレートするための柔軟なアプローチに光を当てる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-03T14:39:48Z)
• Measuring Arbitrary Physical Properties in Analog Quantum Simulation [0.5999777817331317]
  アナログ量子シミュレーションにおける中心的な課題は、実験で生成された量子状態の望ましい物理的性質を特徴づけることである。 本稿では,汎用量子力学のエルゴード特性を利用したスケーラブルなプロトコルの提案と解析を行う。 我々のプロトコルは、制限された制御性を克服し、短期量子技術の汎用性と実用性を高めることをエキサイティングに約束する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-05T19:00:01Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays [44.62475518267084]
  量子プロセッサは動的で非局所的な接続を持ち、絡み合った量子ビットは高い並列性でコヒーレントに輸送されることを示す。 このアーキテクチャを用いて,クラスタ状態や7キュービットのSteane符号状態などの絡み合ったグラフ状態のプログラム生成を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:00:00Z)
• Tensor Network Quantum Virtual Machine for Simulating Quantum Circuits at Exascale [57.84751206630535]
  本稿では,E-scale ACCelerator(XACC)フレームワークにおける量子回路シミュレーションバックエンドとして機能する量子仮想マシン(TNQVM)の近代化版を提案する。 新バージョンは汎用的でスケーラブルなネットワーク処理ライブラリであるExaTNをベースにしており、複数の量子回路シミュレータを提供している。 ポータブルなXACC量子プロセッサとスケーラブルなExaTNバックエンドを組み合わせることで、ラップトップから将来のエクサスケールプラットフォームにスケール可能なエンドツーエンドの仮想開発環境を導入します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-21T13:26:42Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。