論文の概要: Symmetric Trotterization in digital quantum simulation of quantum spin dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.07903v1
- Date: Mon, 09 Mar 2026 02:51:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-10 15:13:15.354285
- Title: Symmetric Trotterization in digital quantum simulation of quantum spin dynamics
- Title（参考訳）: 量子スピンダイナミクスのディジタル量子シミュレーションにおける対称性のトロッター化
- Authors: Yeonghun Lee,
- Abstract要約: 高次スズキ・トロッター分解を利用すれば、デジタル量子シミュレーションにおけるトロッター誤差を軽減することができる。
この研究は、トロッター誤差の観点から二階対称トロッター化を再考する。
試作超伝導量子デバイスにおいて, 対称トロッター化の有効性を評価した。
- 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: A higher-order Suzuki-Trotter decomposition or Trotterization can be exploited to mitigate the Trotter error in digital quantum simulation. This work revisits the second-order symmetric Trotterization in terms of the Trotter error, where quantum many-body spin dynamics of the transverse-field Ising model is simulated. While the work presents a pedagogical way to exploit a real quantum computer, the effectiveness of the symmetric Trotterization is evaluated in a prototype superconducting quantum device on IBM Quantum Experience. It turns out that the symmetric Trotterization does not provide higher accuracy than the first-order Trotterization in the testbed using the transverse-field Ising model. The result indicates that apart from the quantum errors, such as logical gate error and readout error, the use of a higher-order Trotterization should be circumspect, and the Trotter error would play an insignificant role in particular applications in an early stage of realized noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices.
- Abstract（参考訳）: 高次スズキ・トロッター分解やトロッター化を利用して、デジタル量子シミュレーションにおけるトロッター誤差を軽減することができる。
この研究は、逆場イジングモデルの量子多体スピンダイナミクスをシミュレートするトロッター誤差の観点から、2階対称トロッター化を再考する。
この研究は、実際の量子コンピュータを利用するための教育的な方法を示しているが、対称トロッター化の有効性は、IBM Quantum Experience上の超伝導量子デバイスのプロトタイプで評価されている。
その結果、対称トロッター化は、横場イジングモデルを用いたテストベッドの1次トロッター化よりも高い精度が得られないことが判明した。
その結果、論理ゲート誤差や読み出し誤差のような量子誤差とは別に、高次トロッター化の使用は避けられず、トロッター誤差は、実現されたノイズのある中間スケール量子(NISQ)デバイスの初期において、特に応用において重要な役割を果たすことが示唆された。
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