論文の概要: Polylogarithmic-Depth Quantum Algorithm for Simulating the Extended Hubbard Model on a Two-Dimensional Lattice Using the Fast Multipole Method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03898v1
- Date: Wed, 03 Dec 2025 15:48:08 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2025-12-04 12:08:10.066121
- Title: Polylogarithmic-Depth Quantum Algorithm for Simulating the Extended Hubbard Model on a Two-Dimensional Lattice Using the Fast Multipole Method
- Title（参考訳）: 高速多極法による2次元格子上の拡張ハバードモデルシミュレーションのための多対数深さ量子アルゴリズム
- Authors: Yu Wang, Martina Nibbi, Maxine Luo, Isabel Nha Minh Le, Yanbin Chen, J. Ignacio Cirac, Christian Mendl,
- Abstract要約: 本研究では,2次元格子上に拡張されたハバードモデルの時間発展をシミュレーションする効率的な量子アルゴリズムを提案する。
本稿では、2次元中性原子量子コンピューティングの進歩を活用し、長距離ゲートやシャットリングのような非局所的な操作をサポートする方法について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0463843653867158
- License:
- Abstract: The extended Hubbard model on a two-dimensional lattice captures key physical phenomena, but is challenging to simulate due to the presence of long-range interactions. In this work, we present an efficient quantum algorithm for simulating the time evolution of this model. Our approach, inspired by the fast multipole method, approximates pairwise interactions by interactions between hierarchical levels of coarse-graining boxes. We discuss how to leverage recent advances in two-dimensional neutral atom quantum computing, supporting non-local operations such as long-range gates and shuttling. The resulting circuit depth for a single Trotter step scales polylogarithmically with system size.
- Abstract（参考訳）: 2次元格子上に拡張されたハバードモデルは重要な物理現象を捉えるが、長距離相互作用が存在するためシミュレーションは困難である。
本研究では,このモデルの時間発展をシミュレーションするための効率的な量子アルゴリズムを提案する。
提案手法は高速多極法に着想を得たもので,階層レベルの粗粒化箱間の相互作用によって相互の相互作用を近似する。
本稿では、2次元中性原子量子コンピューティングの最近の進歩を活用し、長距離ゲートやシャットリングのような非局所的な操作をサポートする方法について論じる。
単一のトロッターステップの回路深さは、システムサイズと多元的にスケールする。
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