Fugu-MT 論文翻訳(概要): Universal Analog Quantum Simulation

論文の概要: Universal Analog Quantum Simulation

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.06178v1
Date: Thu, 07 May 2026 12:57:32 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-05-08 22:27:11.801698
Title: Universal Analog Quantum Simulation
Title（参考訳）: ユニバーサルアナログ量子シミュレーション
Authors: Yiming Huang, Jiaxing Song, Xiaoxia Cai, Xiao Yuan,
Abstract要約: 我々は、アクセス可能な量子進化の範囲を体系的に拡張するハイブリッドフレームワークであるユニバーサルアナログ量子シミュレーション(UAQS)を導入する。 UAQSは最適化された連続時間制御フィールドを使用して、ターゲットダイナミクスを直接エンジニアリングする。超伝導回路やライドバーグ原子配列を含む代表的アーキテクチャの数値的研究は、UAQSが非自明な多体力学を正確に再現していることを示している。
参考スコア（独自算出の注目度）: 9.399319765980009
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Analog quantum simulators emulate complex many-body dynamics through native continuous-time evolution under hardware-defined interactions. Yet once a platform is specified, its interaction structure is largely fixed by the underlying hardware, restricting the Hamiltonians that can be realized and limiting programmability. Here we introduce universal analog quantum simulation (UAQS), a hybrid framework that systematically expands the range of accessible quantum evolutions within a given analog platform. UAQS employs optimized continuous-time control fields to engineer target dynamics directly, avoiding decomposition into discrete gate sequences. By preserving native analog evolution while extending the set of achievable Hamiltonians, UAQS transforms fixed-interaction analog devices into programmable simulators. Numerical studies on representative architectures, including superconducting circuits and Rydberg-atom arrays, show that UAQS accurately reproduces non-trivial many-body dynamics beyond the intrinsic interaction structure of the hardware. These results establish UAQS as a practical route toward programmable analog quantum simulation.
Abstract（参考訳）: アナログ量子シミュレータは、ハードウェア定義相互作用の下でのネイティブな連続時間進化を通じて複雑な多体力学をエミュレートする。しかし、一度プラットフォームが特定されると、その相互作用構造は基盤となるハードウェアによって大きく固定され、実現可能なハミルトニアンを制限し、プログラム可能性を制限する。ここでは、任意のアナログプラットフォーム内でアクセス可能な量子進化の範囲を体系的に拡張するハイブリッドフレームワークであるユニバーサルアナログ量子シミュレーション(UAQS)を紹介する。 UAQSは最適化された連続時間制御場を使用して、ターゲットダイナミクスを直接エンジニアリングし、離散ゲートシーケンスへの分解を避ける。達成可能なハミルトニアンの集合を拡張しながらネイティブアナログの進化を保存することにより、UAQSは固定相互作用アナログデバイスをプログラム可能なシミュレータに変換する。超伝導回路やライドバーグ原子配列を含む代表的アーキテクチャの数値的研究は、UAQSがハードウェアの本質的な相互作用構造を超えた非自明な多体力学を正確に再現していることを示している。これらの結果は、UAQSをプログラム可能なアナログ量子シミュレーションへの実践的な経路として確立する。

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