Fugu-MT 論文翻訳(概要): High-Order Splitting of Non-Unitary Operators on Quantum Computers

論文の概要: High-Order Splitting of Non-Unitary Operators on Quantum Computers

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.19659v1
Date: Mon, 24 Nov 2025 19:45:06 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.139181
Title: High-Order Splitting of Non-Unitary Operators on Quantum Computers
Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける非単項演算子の高次分割
Authors: Peter Brearley, Philipp Pfeffer,
Abstract要約: 量子回路における安定な積分のために、正の実部を持つ複素係数分割法が選択される。 35兆セル上の3次元の6次のステップは、1,562個のCNOTゲートを必要とする。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: We present a high-order splitting method for simulating non-unitary dynamics by sequential real- and imaginary-time Hamiltonian evolutions. Complex-coefficient splitting methods with positive real parts are chosen for stable integration in a quantum circuit, avoiding the unstable, norm-amplifying negative steps that arise from real-coefficient splitting at high orders. The method is most beneficial for dynamics that naturally separate into unitary and dissipative components, with broad applications across science and engineering. These systems frequently admit compact spectral representations of the split operators, which we demonstrate by deriving efficient quantum circuits for simulating the damped-wave equation with up to sixth-order accuracy in time. A single sixth-order step in three dimensions on 35 trillion cells requires 1,562 CNOT gates, which can be executed within the coherence time of modern quantum processors.
Abstract（参考訳）: 逐次的実時間および虚時間ハミルトン進化による非ユニタリ力学をシミュレートする高次分割法を提案する。正の実部を持つ複素係数分割法は、量子回路の安定な積分のために選択され、高次における実係数分割から生じる不安定でノルム増幅の負のステップを避ける。この方法は、自然に一元的および散逸的コンポーネントに分離し、科学や工学にまたがる幅広い応用を持つ力学にとって最も有益である。これらのシステムは分割作用素のコンパクトなスペクトル表現を認めており、減衰波方程式を最大6次精度でシミュレーションするための効率的な量子回路を導出した。 35兆セル上の3次元の6次のステップは、1,562個のCNOTゲートを必要とする。

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