論文の概要: Low-depth simulation of non-Markovianity under quantum hardware noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.05519v1
• Date: Mon, 06 Jul 2026 18:01:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-08 21:24:51.296711
• Title: Low-depth simulation of non-Markovianity under quantum hardware noise
• Title（参考訳）: 量子ハードウェアノイズ下での非マルコビアン性の低深さシミュレーション
• Abstract要約: 本研究では,非マルコフ力学とメモリチャネルのシミュレーションについて検討する。 このアプローチの利点を示し、より高い状態忠実性と量子相関の保存性を向上する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Simulating open quantum systems on digital quantum computers typically relies on the use of auxiliary qubits, resulting in overheads of noisy multi-qubit gates, that severely limit execution on near-term hardware. In this work, we explore the simulation of non-Markovian dynamics as well as memory channels leveraging the method of trajectory mixing, valid for mixed unitary channels. This allows to drastically reduce circuit depth, trading entangling gates for a statistical mixture of independent, pure state trajectories. Using a realistic noise model calibrated to modern quantum processors, we show the benefits of this approach, yielding higher state fidelity and better preservation of quantum correlations. This shows the possibility of simulating long-time non-Markovian evolutions with low noise and limited resources.
• Abstract（参考訳）: デジタル量子コンピュータ上でのオープン量子システムのシミュレーションは、通常補助量子ビットの使用に依存するため、ノイズの多い複数量子ビットゲートのオーバーヘッドが生じるため、短期的なハードウェア上での実行が著しく制限される。 本研究では, 混合ユニタリチャネルに有効なトラジェクトリ混合法を応用した, 非マルコフ力学とメモリチャネルのシミュレーションについて検討する。 これにより、独立した純粋な状態軌跡の統計的混合に対して、回路の深さを大幅に減少させ、絡み合うゲートを交換することができる。 現代の量子プロセッサに校正された現実的なノイズモデルを用いて、このアプローチの利点を示し、より高い状態の忠実さと量子相関の保存を向上する。 このことは、低ノイズと限られた資源で長期間の非マルコフ進化をシミュレートする可能性を示している。

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