論文の概要: Time evolution of controlled many-body quantum systems with matrix product operators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.07228v1
- Date: Mon, 08 Sep 2025 21:13:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-10 14:38:27.1276
- Title: Time evolution of controlled many-body quantum systems with matrix product operators
- Title（参考訳）: 行列積演算子を用いた制御多体量子系の時間発展
- Authors: Llorenç Balada Gaggioli, Jakub Mareček,
- Abstract要約: 行列積演算子(MPO)を用いた多体制御量子系の時間発展を記述する方法を提案する。
本手法を量子最適制御,特にゲート問題合成に適用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a method for describing the time evolution of many-body controlled quantum systems using matrix product operators (MPOs). Existing techniques for solving the time-dependent Schr\"odinger equation (TDSE) with an MPO Hamiltonian often rely on time discretization. In contrast, our approach uses the Magnus expansion and Chebyshev polynomials to model the time evolution, and the MPO representation to efficiently encode the system's dynamics. This results in a scalable method that can be used efficiently for many-body controlled quantum systems. We apply this technique to quantum optimal control, specifically for a gate synthesis problem, demonstrating that it can be used for large-scale optimization problems that are otherwise impractical to formulate in a dense matrix representation.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,行列積演算子(MPO)を用いた多体制御量子系の時間発展を記述する手法を提案する。
時間依存型シュリンガー方程式(TDSE)をMPOハミルトニアンで解く既存の手法は、しばしば時間離散化に依存する。
対照的に、我々の手法は時間進化をモデル化するためにMagnus拡張多項式とChebyshev多項式を使い、MPO表現はシステムのダイナミクスを効率的にエンコードする。
これにより、多体制御量子システムに効率的に使用できるスケーラブルな手法が実現される。
この手法を量子最適制御、特にゲート合成問題に適用し、それ以外は密度行列表現の定式化が不可能な大規模最適化問題に使用できることを示す。
関連論文リスト
- Unraveling Open Quantum Dynamics with Time-Dependent Variational Monte Carlo [0.0]
本稿では,時間依存型変分モンテカルロ(VMC)と量子軌道法を組み合わせることにより,オープン量子多体力学をシミュレートする手法を提案する。
我々のアプローチはリンドブラッドのマスター方程式を変分アンザッツに対するシュリンガー方程式のアンサンブルに展開する。
この研究により、より高次元の複雑な散逸性量子系の大規模シミュレーションが可能となり、量子技術や基礎科学に幅広い影響を及ぼす。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-30T14:56:01Z) - Fourier Neural Operators for Learning Dynamics in Quantum Spin Systems [77.88054335119074]
ランダム量子スピン系の進化をモデル化するためにFNOを用いる。
量子波動関数全体の2n$の代わりに、コンパクトなハミルトン観測可能集合にFNOを適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-05T07:18:09Z) - Ab-initio variational wave functions for the time-dependent many-electron Schrödinger equation [41.94295877935867]
平均場近似を超越したフェルミオン時間依存波動関数に対する変動的アプローチを提案する。
ニューラルネットワークのパラメータ化によって拡張された時間依存のJastrow因子とバックフロー変換を使用します。
この結果は、時間進化を正確に捉え、相互作用する電子系の量子力学に関する洞察を与える、我々の変分的アプローチの能力を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-12T09:37:22Z) - Time Optimal Qubit Computer [0.0]
我々は時間依存変換の手法を用いて対処できる新しい物理システムをいくつか提示する。
特に交流スターク効果に重点を置き、2状態システムで利用可能な結果のまとめを行う。
我々は、任意の方向の静的電場における2状態系の完全な解を含む、よく知られていないいくつかの結果を与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-02T01:18:18Z) - Fixed Depth Hamiltonian Simulation via Cartan Decomposition [59.20417091220753]
時間に依存しない深さの量子回路を生成するための構成的アルゴリズムを提案する。
一次元横フィールドXYモデルにおけるアンダーソン局在化を含む、モデルの特殊クラスに対するアルゴリズムを強調する。
幅広いスピンモデルとフェルミオンモデルに対して正確な回路を提供するのに加えて、我々のアルゴリズムは最適なハミルトニアンシミュレーションに関する幅広い解析的および数値的な洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-01T19:06:00Z) - Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling
quantum circuits [58.720142291102135]
最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。
我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。
動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z) - Efficient exploration of Hamiltonian parameter space for optimal control
of non-Markovian open quantum systems [0.0]
非マルコフ開量子系に対する最適制御列を効率的に設計する一般手法を提案する。
レーザーパルスの形状を最適化し、特定の状態の量子ドットを作成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-08T16:02:31Z) - Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。
回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z)
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。