論文の概要: Efficient Emulation of Neutral Atom Quantum Hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.09813v1
- Date: Fri, 10 Oct 2025 19:21:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 18:06:29.634037
- Title: Efficient Emulation of Neutral Atom Quantum Hardware
- Title（参考訳）: 中性原子量子ハードウェアの効率的なエミュレーション
- Authors: Kemal Bidzhiev, Stefano Grava, Pablo le Henaff, Mauro Mendizabal, Elie Merhej, Anton Quelle,
- Abstract要約: 本研究では,Pasqalのパルスパッケージの計算バックエンドとして,emu-svとemu-mpsの2つのエミュレータを導入する。
Emu-svは高精度な状態ベクトルシミュレーションのために設計されている。
emu-mpsはマトリックス積状態表現やその他の制御された近似を用いて、より大きな原子配列を効率的にシミュレートする。
- 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: Simulating the dynamics of neutral atom arrays is a challenging problem. To address this, we introduce two emulators, emu-sv and emu-mps, as computational backends for Pasqal's pulser package. Emu-sv is designed for high-precision state-vector simulations, giving the possibility to emulate systems of up to $\thicksim 27$ qubits on an A100 40GB GPU, making it perfect for cases where numerically exact results are needed. In contrast, emu-mps uses a Matrix Product State representation and other controlled approximations to efficiently simulate much larger arrays of atoms with manageable errors. We show through benchmark comparisons that both emulators provide significant speed-ups over generic solvers such as QuTiP. In addition, we provide practical guidance on choosing between the two emulators. These quantum software tools are designed to support researchers and developers aiming to simulate quantum systems either as a precursor to full hardware implementation or as a means of benchmarking hardware performance.
- Abstract（参考訳）: 中性原子配列の力学をシミュレーションすることは難しい問題である。
そこで我々は,Pasqalのパルスパッケージの計算バックエンドとして,emu-svとemu-mpsという2つのエミュレータを導入する。
Emu-svは高精度な状態ベクトルシミュレーションのために設計されており、A100 40GB GPU上で最大$\thicksim 27$ qubitsのシステムをエミュレートすることができる。
対照的に、emu-mpsはマトリックス積状態表現やその他の制御された近似を用いて、管理可能なエラーではるかに大きな原子配列を効率的にシミュレートする。
両エミュレータがQuTiPのような一般的な解法よりも大幅に高速化できることをベンチマーク比較で示す。
また,2つのエミュレータの選択に関する実践的なガイダンスも提供する。
これらの量子ソフトウェアツールは、完全なハードウェア実装の前駆体として、あるいはハードウェアパフォーマンスをベンチマークする手段として、量子システムをシミュレートすることを目的とした研究者や開発者を支援するように設計されている。
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