論文の概要: Sampling Continuous Quantum Dynamics from a Single Static State
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.01633v1
- Date: Mon, 01 Sep 2025 17:22:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.798388
- Title: Sampling Continuous Quantum Dynamics from a Single Static State
- Title（参考訳）: 単一定常状態からの連続量子ダイナミクスのサンプリング
- Authors: Sebastian Gemsheim, Felix Fritzsch,
- Abstract要約: 一般時間依存ハミルトニアンの連続時間における量子力学のシミュレーション手法を提案する。
これは、時計の役割を担う補助量子ビットを導入し、その力学と元のシステムとの相互作用を調整することによって達成される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.12891210250935145
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While quantum simulation is one of the most promising applications of modern quantum devices, accessible simulation times are fundamentally limited by finite coherence times due to omnipresent noise. Based on the ideas of relational dynamics/time and of exchanging time for space resources, we propose an approach to simulating quantum dynamics under general time-dependent Hamiltonians in continuous time, which aims to overcome this limitation by encoding the full dynamics in a single static quantum state. This is achieved by introducing auxiliary qubits, which play the role of a clock, and by tailoring their dynamics and interaction with the original system. As opposed to traditional methods, no short-time propagators, or approximations thereof, are required in our framework. We outline the preparation of a static global state of system and clock via a variational quantum-classical algorithm as well as the sampling of the system's dynamics by performing projective measurements on the clock. Finally, we provide an example of our approach in terms of a driven qubit.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは現代の量子デバイスの最も有望な応用の1つであるが、アクセス可能なシミュレーション時間は、全表現ノイズによる有限コヒーレンス時間によって根本的に制限される。
宇宙資源のリレーショナルダイナミクス/時間と時間交換のアイデアに基づいて,一般時間依存ハミルトニアンの量子力学を連続的にシミュレーションする手法を提案し,この制限を1つの静的量子状態に全力学を符号化することで克服することを目的とする。
これは、時計の役割を担う補助量子ビットを導入し、その力学と元のシステムとの相互作用を調整することによって達成される。
従来の手法とは対照的に,我々の枠組みでは,短時間のプロパゲータや近似は不要である。
我々は、変動量子古典アルゴリズムによるシステムとクロックの静的な大域的状態の作成と、クロック上の射影測定を行うことによりシステムのダイナミクスのサンプリングについて概説する。
最後に、駆動量子ビットの観点から、我々のアプローチの例を示す。
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