論文の概要: Quantum simulation in the Heisenberg picture via vectorization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20154v1
- Date: Mon, 23 Feb 2026 18:59:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-24 17:42:02.967166
- Title: Quantum simulation in the Heisenberg picture via vectorization
- Title(参考訳): ベクトル化によるハイゼンベルク像の量子シミュレーション
- Authors: Shao-Hen Chiew, Armando Angrisani, Zoë Holmes, Giuseppe Carleo,
- Abstract要約: 本稿では,量子ハードウェア上でのハイゼンベルク図における量子システムをシミュレーションするための一般的なフレームワークを提案する。
ベクトル化マップに基づいて,演算子と量子状態のマッピングを完全に活用する。
本稿では,デジタルおよびアナログ量子シミュレータにおける2次元問題に対するフレームワークの実装を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.0874100424278175
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a general framework for simulating quantum systems in the Heisenberg picture on quantum hardware. Based on the vectorization map, our framework fully exploits the mapping between operators and quantum states, allowing any task defined on Heisenberg operators to be mapped to standard Schrödinger-picture tasks that are naturally accessible via quantum computers and simulators. This yields new or improved protocols for tasks such as operator sampling, the computation of OTOCs/superoperator expectation values and their higher order moments, two-point correlators, and operator stabilizer and entanglement entropies. Our approach is also amenable to implementation, as it inherits the structure and resource requirements of the (forward and time-reversed) Schrödinger-picture quantum simulation problem. We demonstrate this by proposing implementations of our framework for a 2D problem on digital and analog quantum simulators, taking into account device connectivity constraints.
- Abstract(参考訳): 本稿では,量子ハードウェア上でのハイゼンベルク図における量子システムをシミュレーションするための一般的なフレームワークを提案する。
ベクトル化写像に基づいて、我々のフレームワークは演算子と量子状態のマッピングを完全に活用し、ハイゼンベルク作用素上で定義された任意のタスクを、量子コンピュータやシミュレータを通して自然にアクセス可能な標準シュレーディンガー・ピクチャー・タスクにマッピングすることができる。
これにより、演算子サンプリング、OTOCs/superoperator期待値の計算、高次モーメント、二点相関器、演算子安定化器と絡み合いエントロピーなどのタスクのための新しいまたは改善されたプロトコルが得られる。
我々の手法は、(前向きで時間反転した)シュレーディンガー・ピクチャー量子シミュレーション問題の構造とリソース要求を継承するので、実装にも適している。
本稿では,デジタルおよびアナログ量子シミュレータにおける2次元問題に対して,デバイス接続制約を考慮したフレームワークの実装を提案する。
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