論文の概要: ffsim: Faster simulation of fermionic quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.03123v1
- Date: Mon, 04 May 2026 20:04:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-06 19:35:43.632691
- Title: ffsim: Faster simulation of fermionic quantum circuits
- Title（参考訳）: ffsim:フェルミオン量子回路の高速シミュレーション
- Authors: Kevin J. Sung, Inho Choi, Mirko Amico, Bartholomew Andrews, Esra Ayantuna, Yukio Kawashima, Wan-Hsuan Lin, David Omanovic, Samuele Piccinelli, Javier Robledo Moreno, Abdullah Ash Saki, James Shee, Soyoung Shin, Minh C. Tran, Kento Ueda, Haimeng Zhang, Mario Motta,
- Abstract要約: フェミオン量子回路の高速シミュレーションのためのオープンソースソフトウェアライブラリであるffsimについて述べる。
ffsimは、幅広いフェルミオン系に存在するスピン、対称性の粒子数とz成分の保存を利用する。
最大64量子ビットの量子回路を含む科学応用におけるフシムの能力を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0502700087523247
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present ffsim, an open-source software library for fast simulation of fermionic quantum circuits. ffsim exploits conservation of particle number and the z component of spin, symmetries present in a wide range of fermionic systems, to dramatically reduce memory usage and simulation time compared to general-purpose quantum circuit simulators. Compared to FQE, a library with similar functionality, ffsim differs in software design and is faster on a representative set of simulation benchmarks. Beyond state vector evolution by basic fermionic gates, ffsim offers a number of additional features including variational ansatzes, Hamiltonian time evolution via Trotter-Suzuki product formulas, efficient sampling of Slater determinants, seamless integration with Qiskit and PySCF, and comprehensive documentation. We demonstrate ffsim's capabilities on scientific applications involving quantum circuits of up to 64 qubits.
- Abstract（参考訳）: フェミオン量子回路の高速シミュレーションのためのオープンソースソフトウェアライブラリであるffsimについて述べる。
ffsimは、幅広いフェルミオン系に存在する粒子数とスピンのz成分の保存を利用して、汎用量子回路シミュレータと比較してメモリ使用量とシミュレーション時間を劇的に短縮する。
同様の機能を持つライブラリであるFQEと比較して、ffsimはソフトウェア設計で異なり、シミュレーションベンチマークの代表的なセットよりも高速である。
基本的なフェルミオンゲートによる状態ベクトルの進化以外にも、ffsimは変分アンサーゼ、トロッタースズキの製品公式によるハミルトン時間進化、スレーター行列式の効率的なサンプリング、QiskitとPySCFとのシームレスな統合、包括的なドキュメントなど、多くの追加機能を提供している。
最大64量子ビットの量子回路を含む科学応用におけるフシムの能力を実証する。
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