論文の概要: Physically Motivated Ansatz for Open Fermionic Systems on Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16823v1
• Date: Mon, 15 Jun 2026 15:07:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.656447
• Title: Physically Motivated Ansatz for Open Fermionic Systems on Quantum Computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータ上のオープンフェルミオン系に対する物理的動機付けアンザッツ
• Authors: Yi Liu, Xiaopeng Li, Zhen Liu, Zhenyu Li,
• Abstract要約: 我々は、オープンフェルミオン系の非平衡定常状態を解決するために、NE-UCCという物理的に動機付けられたアンサッツを導入する。 数値シミュレーションにより、NE-UCCは平衡から遠く離れた強い相関状態でも安定状態に確実に収束することが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.203341543923676
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Determining non-equilibrium steady states (NESS) of open fermionic systems is a fundamental problem akin to finding ground states of closed systems. To address this, variational quantum algorithms can be used to solve the Lindblad master equation, much like the Schrödinger equation, yet ansatz design for NESS remains challenging. Existing approaches rely mostly on hardware-efficient ansätze (HEA), which suffer from the barren plateau problem. Here, we introduce a physically motivated ansatz named NE-UCC. Numerical simulations demonstrate that NE-UCC reliably converges to the steady state even in strongly correlated regimes far from equilibrium, reducing the infidelity by up to ten orders of magnitude compared to HEA. Furthermore, NE-UCC facilitates the exploration of excited eigenmodes with specific symmetries.
• Abstract（参考訳）: 開フェルミオン系の非平衡定常状態 (NESS) を決定することは、閉系の基底状態を見つけるための根本的な問題である。 これを解決するために、変分量子アルゴリズムはシュレーディンガー方程式と同様にリンドブラッドマスター方程式を解くのに使えるが、NESSのアンザッツ設計は依然として難しい。 既存のアプローチは主にハードウェア効率のよいアンセッツェ(HEA)に依存しており、これはバレン高原の問題に悩まされている。 そこで本研究では,NE-UCCという物理的動機付けのアンザッツについて紹介する。 数値シミュレーションにより、NE-UCCは平衡から遠い強い相関状態でも安定な状態に確実に収束し、HEAと比較して最大10桁まで不忠実さを減少させることを示した。 さらに、NE-UCCは特定の対称性を持つ励起固有モードの探索を促進する。

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