論文の概要: Quantum Gibbs sampling through the detectability lemma

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.07214v1
• Date: Wed, 08 Apr 2026 15:34:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-09 17:30:51.613608
• Title: Quantum Gibbs sampling through the detectability lemma
• Title（参考訳）: 検出可能性補題による量子ギブズサンプリング
• Authors: Di Fang, Jianfeng Lu, Yu Tong, Chu Zhao,
• Abstract要約: 我々はリンドブラディアン進化のシミュレーションに頼らない新しいギブス状態準備法を開発した。 M$の項からなる局所リンドブラディアンに対して、このアプローチはコストを$O(M)$の係数で削減する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.1684889913984335
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Gibbs state preparation is an important subroutine in quantum computing. In this work we use the detectability lemma to improve Gibbs state preparation. Specifically, we design new Gibbs state preparation methods that do not rely on simulating Lindbladian evolution, thus avoiding the overhead from it. For local Lindbladians consisting of $M$ terms, this approach reduces the cost by a factor of $O(M)$. We also combine the detectability lemma operator and quantum singular value transformation to implement ground state projection operators of frustration-free Hamiltonians, resulting in a quadratic speedup in the spectral gap dependence. Applying this method to Lindbladians for the Gibbs state of local commuting Hamiltonians, we achieve quadratically better dependence on the Lindbladian spectral gap.
• Abstract（参考訳）: ギブズ状態の準備は量子コンピューティングにおいて重要なサブルーチンである。 この研究では、ギブス状態の準備を改善するために検出可能性補題を使用します。 具体的には、リンドブラディアン進化のシミュレーションに頼らない新しいギブス状態準備法を設計し、そのオーバーヘッドを回避する。 M$の項からなる局所リンドブラディアンに対して、このアプローチはコストを$O(M)$の係数で削減する。 また、検出可能な補題演算子と量子特異値変換を組み合わせることで、フラストレーションフリーハミルトニアンの基底状態投影演算子を実装し、スペクトルギャップ依存性を2次的に高速化する。 この手法をGibs状態の局所通勤ハミルトニアンのリンドブラディアンに適用することにより、リンドブラディアンスペクトルギャップへの4次的依存性を達成できる。

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