論文の概要: Quantum error mitigation by hierarchy-informed sampling: chiral dynamics in the Schwinger model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04339v1
• Date: Wed, 04 Mar 2026 17:58:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-05 21:29:15.440393
• Title: Quantum error mitigation by hierarchy-informed sampling: chiral dynamics in the Schwinger model
• Title（参考訳）: 階層的インフォームドサンプリングによる量子誤差緩和:シュウィンガーモデルにおけるカイラルダイナミクス
• Authors: Theo Saporiti, Oleg Kaikov, Vasily Sazonov, Mohamed Tamaazousti,
• Abstract要約: 現在のNISQハードウェアの量子シミュレーションはノイズの性質によって制限されている。 時間依存ハミルトニアン力学の任意の量子シミュレーションに適用可能な新しい量子誤差緩和手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.322339935902436
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum simulations on current NISQ hardware are limited by its noisy nature, making efficient quantum error mitigation methods highly demanded. In this paper we introduce a novel mitigation scheme, applicable to arbitrary quantum simulations of time-dependent Hamiltonian dynamics on NISQ devices. The scheme uses a polynomial subset of extended qubit Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon (BBGKY) hierarchy equations as a sampling criterion of possible mitigated candidates for the quantum observables. We show that for favorable Hamiltonians the polynomial subset of BBGKY hierarchy equations leads to a polynomial overhead in both classical and quantum resources. We employ the method to mitigate simulations of the chiral magnetic effect (CME), a chiral feature of the Schwinger model. We empirically show the effectiveness of our scheme at recovering the real-time dynamics of the CME from noisy quantum simulations of the Schwinger model, for a range of different parameter values of the model. We numerically demonstrate a systematic reduction of quantum noise, together with an increasing noise reduction capability as the amount of BBGKY constraints grows.
• Abstract（参考訳）: 現在のNISQハードウェアの量子シミュレーションはノイズの性質によって制限されており、効率的な量子エラー低減手法が要求される。 本稿では,NISQデバイス上での時間依存ハミルトン力学の任意の量子シミュレーションに適用可能な,新しい緩和手法を提案する。 このスキームは、拡張量子ビットBogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon(BBGKY)階層方程式の多項式部分集合を、量子可観測体の緩和候補のサンプリング基準として用いる。 我々は、ハミルトニアンに対して、BBGKY階層方程式の多項式部分集合が古典的および量子的資源の両方において多項式オーバーヘッドをもたらすことを示す。 シュウィンガーモデルのキラル特性であるキラル磁気効果(CME)のシミュレーションを緩和するために,本手法を用いる。 シュウィンガーモデルのノイズ量子シミュレーションからCMEのリアルタイムダイナミクスを復元する手法の有効性を,モデルの様々なパラメータ値に対して実証的に示す。 我々は,BBGKY制約の増大に伴い,量子雑音の体系的低減と雑音低減能力の増大を数値的に示す。

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