論文の概要: Quantum circuit algorithm for topological invariants of second order topological many-body quantum magnets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19615v1
- Date: Mon, 22 Dec 2025 17:50:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.86506
- Title: Quantum circuit algorithm for topological invariants of second order topological many-body quantum magnets
- Title（参考訳）: 2次トポロジカル多体量子マグネットのトポロジカル不変量に対する量子回路アルゴリズム
- Authors: Sebastián Domínguez-Calderón, Marcel Niedermeier, Jose L. Lado, Pascal M. Vecsei,
- Abstract要約: 量子ビットで符号化された2階トポロジカル量子マグネットの多体トポロジカル不変量を計算する方法を示す。
我々の研究は、多体トポロジカル量子物質を特徴づけるために量子コンピュータを利用するアルゴリズムを推進している。
- 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: Topological quantum matter represents a flexible playground to engineer unconventional excitations. While non-interacting topological single-particle systems have been studied in detail, topology in quantum many-body systems remains an open problem. Specifically, in the quantum many-body limit, one of the challenges lies in the computational complexity of obtaining the many-body ground state and its many-body topological invariant. While algorithms to compute ground states with quantum computers have been heavily investigated, algorithms to compute topological invariants in a quantum computer are still under active development. Here we demonstrate a quantum circuit to compute the many-body topological invariant of a second-order topological quantum magnet encoded in qubits. Our algorithm relies on a quantum circuit adiabatic evolution in transverse paths in parameter space, and we uncover hidden topological invariants depending on the traversed path. Our work puts forward an algorithm to leverage quantum computers to characterize many-body topological quantum matter.
- Abstract（参考訳）: トポロジカル量子物質(トポロジカル量子物質)は、非伝統的な励起を工学するための柔軟な遊び場である。
非相互作用的なトポロジカル単一粒子系は詳細に研究されているが、量子多体系のトポロジは未解決の問題である。
特に、量子多体極限において、課題の1つは、多体基底状態とその多体位相不変量を得る計算複雑性である。
量子コンピュータで基底状態を計算するアルゴリズムは研究されているが、量子コンピュータで位相不変量を計算するアルゴリズムはまだ開発中である。
ここでは、量子ビットで符号化された2階トポロジカル量子マグネットの多体トポロジカル不変量を計算する量子回路を実証する。
提案アルゴリズムは,パラメータ空間の逆経路における量子回路の断熱的進化に依存し,その逆経路に依存する隠れトポロジ的不変量を明らかにする。
我々の研究は、多体トポロジカル量子物質を特徴づけるために量子コンピュータを利用するアルゴリズムを推進している。
関連論文リスト
- Digital quantum simulation of many-body systems: Making the most of intermediate-scale, noisy quantum computers [51.56484100374058]
この論文は量子デバイス上の量子力学をシミュレートすることを中心にしている。
本稿では,量子力学における最も関連性の高い量子アルゴリズムの概要を紹介する。
近い将来に量子シミュレーションの恩恵を受けることができる量子力学における関連する問題を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-29T10:37:19Z) - Quantum computing topological invariants of two-dimensional quantum matter [0.0]
量子コンピュータ上で2次元量子物質のチャーン数を計算するための2つの量子回路を提案する。
まず,多くの量子ビットを用い,量子回路のテンソルネットワークシミュレータを用いて解析する。
第2の回路はより少ない量子ビットを使用し、超伝導量子ビットに基づく量子コンピュータで実験的に実装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-09T06:22:50Z) - Quantum algorithms: A survey of applications and end-to-end complexities [88.57261102552016]
期待されている量子コンピュータの応用は、科学と産業にまたがる。
本稿では,量子アルゴリズムの応用分野について検討する。
私たちは、各領域における課題と機会を"エンドツーエンド"な方法で概説します。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-04T17:53:55Z) - Quantum-circuit algorithms for many-body topological invariant and Majorana zero mode [0.0]
トポロジカルな物質状態は、フォールトトレラント量子コンピュータを構成するための有望な資源である。
トポロジカルな性質を調べるための既存の量子回路アルゴリズムはまだ限られている。
1) 指定されたパリティ部分空間内の基底状態を決定するために設計された3つの量子回路アルゴリズムを導入し、(ii) 多体位相不変量を特定し、(iii) ゼロエネルギーエッジモードを可視化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-26T09:41:58Z) - Quantum algorithms for grid-based variational time evolution [36.136619420474766]
本稿では,第1量子化における量子力学の実行のための変分量子アルゴリズムを提案する。
シミュレーションでは,従来観測されていた変動時間伝播手法の数値不安定性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-04T19:00:45Z) - Long-Time Error-Mitigating Simulation of Open Quantum Systems on Near Term Quantum Computers [38.860468003121404]
本研究では,最大2千個のエンタングゲートを含むディープ回路においても,ハードウェアエラーに対する堅牢性を示す量子ハードウェア上でのオープン量子システムシミュレーションについて検討する。
我々は, 無限の熱浴に結合した2つの電子系をシミュレートする: 1) 駆動電界における放散自由電子系, 2) 磁場中の単一軌道における2つの相互作用電子の熱化 - ハバード原子。
この結果から, 開放量子系シミュレーションアルゴリズムは, ノイズの多いハードウェア上で, 同様に複雑な非散逸性アルゴリズムをはるかに上回ることができることを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-02T21:36:37Z) - Synthesis of Quantum Circuits with an Island Genetic Algorithm [44.99833362998488]
特定の演算を行うユニタリ行列が与えられた場合、等価な量子回路を得るのは非自明な作業である。
量子ウォーカーのコイン、トフォリゲート、フレドキンゲートの3つの問題が研究されている。
提案したアルゴリズムは量子回路の分解に効率的であることが証明され、汎用的なアプローチとして、利用可能な計算力によってのみ制限される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-06T13:15:25Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。