論文の概要: Efficient Hamiltonian Truncation: Fast Matrix Construction and Quantum Krylov Diagonalization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.13691v1
- Date: Thu, 13 Aug 2026 18:37:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-17 20:14:29.188325
- Title: Efficient Hamiltonian Truncation: Fast Matrix Construction and Quantum Krylov Diagonalization
- Title（参考訳）: 効率的なハミルトントラニケーション:高速マトリックス構築と量子クリロフ対角化
- Abstract要約: ハミルトニアン・トランケーションは、場の量子論への非摂動経路を提供する。
整数分割に基づく効率的な基底生成手法を開発した。
対称認識アルゴリズムを用いてスパースハミルトン行列の構成を高速化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.99783938253534
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hamiltonian truncation offers a nonperturbative route to quantum field theory, yet its accuracy is limited by the rapid expansion of the truncated Hilbert space, which drives up computational cost. We tackle this bottleneck with a hybrid strategy that pairs classical and quantum algorithms: 1) we develop an efficient basis-generation scheme built on integer partitions; 2) we speed up the construction of the sparse Hamiltonian matrix using symmetry-aware algorithms; and 3) we explore quantum Krylov diagonalization as a route to the low-lying spectrum. Benchmarking against the free massive scalar and $φ^4$ theories in two spacetime dimensions, we achieve substantial gains in the computational efficiency of Hamiltonian truncation and chart a path toward future quantum implementations.
- Abstract（参考訳）: ハミルトニアン・トランケーションは、場の量子論への非摂動経路を提供するが、その正確性は、計算コストを上昇させるトランキャットされたヒルベルト空間の急速な拡張によって制限される。
古典的アルゴリズムと量子アルゴリズムを組み合わせたハイブリッド戦略で、このボトルネックに取り組む。
1)整数分割に基づく効率的な基底生成手法を開発する。
2)対称性を考慮したアルゴリズムを用いてスパースハミルトン行列の構成を高速化する。
3) 量子クリロフ対角化を低線スペクトルへの経路として検討する。
2つの時空次元における自由質量スカラーと$φ^4$理論に対するベンチマークを行い、ハミルトニアン・トランケーションの計算効率を大幅に向上させ、将来の量子実装への道筋を図った。
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