論文の概要: Emulation of large-scale qubit registers with a phase space approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10830v1
• Date: Wed, 11 Feb 2026 13:16:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.923001
• Title: Emulation of large-scale qubit registers with a phase space approach
• Title（参考訳）: 位相空間アプローチによる大規模量子ビットレジスタのエミュレーション
• Authors: Christian de Correc, Denis Lacroix, Corentin Bertrand,
• Abstract要約: 量子ビットの大きなレジスタの連続時間進化をシミュレーションするために、位相空間アプローチを用いてベンチマークを行う。 我々は$k$-local transverse-field Ising model (TFIM) でこの手法をベンチマークする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A phase-space approach is used and benchmarked for the simulation of the continuous-time evolution of large registers of qubits. It is based on a statistical ensemble of independent mean-field trajectories, where mean-field is introduced at the level of the qubits, substituting quantum fluctuations/correlations with classical ones. The approach only involves at worse a quadratic cost in the system size, allowing to simulate up to several thousands of qubits on a classical computer. It provides qualitatively accurate description of one-qubit observables evolutions, making it a useful reference in comparison to techniques limited to small qubit numbers. The predictive power is however less robust for multi-qubits observables. We benchmark the method on the $k$-local transverse-field Ising model (TFIM), considering a large variety of systems ranging from local to all-to-all interactions, and from weak to strong coupling regimes, with up to 2000 qubits. To showcase the versatility of the approach, simulations on 2D and 3D Ising models are also made.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットの大きなレジスタの連続時間進化をシミュレーションするために、位相空間アプローチを用いてベンチマークを行う。 これは独立平均場軌道の統計的アンサンブルに基づいており、平均場は量子のゆらぎや相関を古典的なものに代えて量子ビットのレベルで導入される。 このアプローチは、システムサイズが2次コストよりも悪いだけであり、古典的なコンピュータ上で数千の量子ビットをシミュレートすることができる。 これは1量子可観測体の進化を質的に正確に記述し、小さな量子ビット数に制限された技法と比較して有用な参照である。 しかし、予測パワーは、マルチキュービット観測可能量に対してより堅牢である。 提案手法は,局所的な相互作用から全対一の相互作用,弱い結合状態から強い結合状態まで,最大2000キュービットまでの多種多様なシステムを考慮した,TFIM ($k$-local transverse-field Ising model) でベンチマークを行った。 このアプローチの汎用性を示すために、2Dおよび3Dイジングモデルのシミュレーションも作成されている。

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