論文の概要: Qubits in second quantisation in fermionic simulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.11726v1
- Date: Fri, 12 Dec 2025 17:07:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-15 15:48:11.852642
- Title: Qubits in second quantisation in fermionic simulators
- Title（参考訳）: フェルミオンシミュレータにおける第2量子化における量子化の量子化
- Authors: Ahana Ghoshal, Carlos de Gois, Kiara Hansenne, Otfried Gühne, Hai-Chau Nguyen,
- Abstract要約: 我々は、フェルミオンモードをペアにして、第2量子化表現においていわゆる量子ビットを形成することを提案する。
これにより、フェルミオンゲートはこれらの第2の量子化された量子ビットの回転として表され、量子ビット系の方法の適応が可能となる。
- 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 many-body fermionic systems in conventional qubit-based quantum computers poses significant challenges due to the overheads associated with the encoding of fermionic statistics in qubits, leading to the proposal of native fermionic simulators as an alternative. While allowing for fermionic problems to be simulated efficiently, this class of fermionic simulators carries also specific constraints with them and poses other challenges unfamiliar to qubit systems. Here, we propose to pair fermionic modes to form a so-called qubit in second quantisation representation. This allows fermionic gates to be represented as rotations of these second quantised qubits, enabling adaptation of methods for qubit systems. As an application, we use this pairing scheme to represent the measurement of two- and four-point correlators in fermionic simulators with its native gates as a graph problem. Optimising measurement settings is then analysed with various analytical and algorithmic methods.
- Abstract（参考訳）: 従来の量子ビットベースの量子コンピュータにおける多体フェルミオン系のシミュレーションは、量子ビットにおけるフェルミオン統計の符号化に伴うオーバーヘッドによって大きな課題を生じさせ、代わりにネイティブフェルミオンシミュレータが提案される。
フェルミオン問題を効率的にシミュレートできる一方で、このタイプのフェルミオンシミュレータはそれらと特定の制約を課し、量子ビット系に馴染みのない他の課題を引き起こす。
ここでは、フェルミオンモードをペアにして、第2量子化表現においていわゆる量子ビットを形成することを提案する。
これにより、フェルミオンゲートはこれらの第2の量子化された量子ビットの回転として表され、量子ビット系の方法の適応が可能となる。
このペアリング手法を用いて,フェルミオン型シミュレータにおける2点と4点の相関器の測定をグラフ問題として表現する。
測定設定の最適化は、様々な分析的およびアルゴリズム的手法で分析される。
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