論文の概要: Construction and simulability of quantum circuits with free fermions in disguise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.22585v1
- Date: Fri, 26 Sep 2025 17:04:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-29 20:57:54.604906
- Title: Construction and simulability of quantum circuits with free fermions in disguise
- Title（参考訳）: 自由フェルミオンを偽装した量子回路の構成と模擬性
- Authors: Dávid Szász-Schagrin, Daniele Cristani, Lorenzo Piroli, Eric Vernier,
- Abstract要約: 自由フェルミオンを擬似的に収容する局所量子回路を階段とレンガ工で検討する。
我々の研究は、文学における最近の予想を証明し、偽装した自由フェルミオンの古典的シミュラビリティに関する新しい疑問を提起する。
- 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 provide a systematic construction for local quantum circuits hosting free fermions in disguise, both with staircase and brickwork architectures. Similar to the original Hamiltonian model introduced by Fendley, these circuits are defined by the fact that the Floquet operator corresponding to a single time step can not be diagonalized by means of any Jordan-Wigner transformation, but still displays a free-fermionic spectrum. Our construction makes use of suitable non-local transfer matrices commuting with the Floquet operator, allowing us to establish the free fermionic spectrum. We also study the dynamics of these circuits after they are initialized in arbitrary product states, proving that the evolution of certain local observables can be simulated efficiently on classical computers. Our work proves recent conjectures in the literature and raises new questions on the classical simulability of free fermions in disguise.
- Abstract（参考訳）: 我々は、階段とレンガ造りのアーキテクチャの両方で、フリーフェルミオンを偽装してホストする局所量子回路の体系的な構成を提供する。
フェンドリーが導入したオリジナルのハミルトンモデルと同様に、これらの回路は、単一の時間ステップに対応するフロケ作用素が任意のジョルダン・ウィグナー変換によって対角化できないという事実によって定義されるが、それでも自由フェルミオンスペクトルは表示されない。
提案手法は,Floquet演算子と通信する非局所移動行列を用いて,自由フェルミオンスペクトルの確立を可能にする。
また、任意の積状態が初期化されてからこれらの回路のダイナミクスを研究し、局所的な可観測物の進化を古典的コンピュータ上で効率的にシミュレートできることを証明した。
我々の研究は、文学における最近の予想を証明し、偽装した自由フェルミオンの古典的シミュラビリティに関する新しい疑問を提起する。
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