論文の概要: Digital quantum state preparation by nucleation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.37527v1
- Date: Tue, 29 Sep 2026 13:14:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.536787
- Title: Digital quantum state preparation by nucleation
- Title（参考訳）: 核生成によるディジタル量子状態生成
- Abstract要約: 数値量子コンピュータ上での格子ハミルトニアンの状態生成法について述べる。
この方法では、小さな格子ハミルトンの正確な基底状態が量子回路で作成される。
最適化された核生成は、デジタル量子コンピュータにおける状態準備の現在の先行手法より優れていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0499611180329804
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum state preparation is crucial for quantum algorithms, and improved state preparation methods can reduce resource requirements by orders of magnitude. In this work, we introduce a state preparation method for lattice Hamiltonians on digital quantum computers inspired by nucleation. In our method, the exact ground state of a small lattice Hamiltonian is prepared in a quantum circuit, then a series of growth stages are performed via Trotterized adiabatic evolution to increase the size of the lattice to the desired model. Using the adiabatic theorem and Trotter error bounds, we provide sufficient conditions on the total evolution time and number of Trotter steps required for nucleation to prepare an initial state with desired fidelity. In addition, we introduce optimized nucleation which considers variational optimization on top of the nucleation structure. For a two-dimensional Ising model, we show that optimized nucleation can outperform a current leading method for state preparation on digital quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 量子状態準備は量子アルゴリズムにとって不可欠であり、改良された状態準備法はリソースの要求を桁違いに減らすことができる。
本研究では,数値量子コンピュータ上での格子ハミルトニアンの状態生成法について述べる。
本手法では,小格子ハミルトニアンの正確な基底状態が量子回路で作成され,その後,トロタライズアディアバティック進化を通じて一連の成長段階が実行され,格子のサイズを所望のモデルに拡大する。
断熱定理とトロッター誤差境界を用いて、所望の忠実度を持つ初期状態を作成するために核生成に必要なトロッターステップの総進化時間と数について十分な条件を提供する。
さらに, 核構造上における変分最適化を考慮に入れた最適化核化を導入する。
2次元イジングモデルでは、最適化された核化は、ディジタル量子コンピュータにおける状態準備の現在の先行手法よりも優れていることを示す。
関連論文リスト
- Preparing a Thermofield Double State with Feedback Quantum Algorithms [0.0]
相関した熱状態の基底状態の準備は、量子重力モデルと量子プロセッサ上の多体熱力学をシミュレートするための基本的な前提条件である。
本研究では,2結合Sachdev-Ye-Kitaevモデル(Maldacena-Qiモデル)の基底状態構築について検討する。
ITETR-FALQONプロトコルは,仮想時間拡張FALQONに存在する仮想時間進化と時間再スケーリング機構を統合する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-02T03:25:37Z) - Excited state preparation on a quantum computer through adiabatic light-matter coupling [0.0]
電子と光子との明示的な結合を利用した低濃度励起状態の断熱的状態生成法について述べる。
我々のアプローチは、初めて光学的にアクセス可能な励起状態に収束し、光子偏光を変化させることで、異なる対称性セクターをターゲットにすることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-11-27T10:54:27Z) - Programming optical-lattice Fermi-Hubbard quantum simulators [39.58317527488534]
我々は異なるフェルミオンモデルのための基底状態準備アルゴリズムを開発した。
特に,我々はFermi-Hubbardモデルの基底状態を作成するために,変分プリコンパイルされた量子回路を最初に設計した。
本稿では,変分フェルミオン回路を用いた仮想時間進化の近似法について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-07T16:40:58Z) - Exponential optimization of adiabatic quantum-state preparation [0.0]
状態準備には断熱定理を用いており、その誤差は準備時間の関数として指数関数的に減少する。
次に,アディベート準備を修飾するプレコンディショニング項を設計し,その特性時間を短縮する。
原型スピンモデルに対する広範な数値実験により,本手法の有効性を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-06T17:29:31Z) - Quantum Thermal State Preparation [39.91303506884272]
量子マスター方程式をシミュレートするための簡単な連続時間量子ギブスサンプリングを導入する。
我々は、特定の純ギブス状態を作成するための証明可能かつ効率的なアルゴリズムを構築した。
アルゴリズムのコストは温度、精度、混合時間に依存している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-31T17:29:56Z) - Improved iterative quantum algorithm for ground-state preparation [4.921552273745794]
ハミルトン系の基底状態を作成するために,改良された反復量子アルゴリズムを提案する。
提案手法には,各イテレーションにおける成功確率の向上,測定精度に依存しないサンプリングの複雑さ,ゲートの複雑さの低減,およびアシラリー状態が十分に準備された場合の量子資源のみを必要とするという利点がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-16T05:57:43Z) - Quantum Davidson Algorithm for Excited States [42.666709382892265]
基底状態と励起状態の両方に対処するために量子クリロフ部分空間(QKS)法を導入する。
固有状態の残余を使ってクリロフ部分空間を拡大し、コンパクトな部分空間を定式化し、正確な解と密接に一致させる。
量子シミュレータを用いて、様々なシステムの励起状態特性を探索するために、新しいQDavidsonアルゴリズムを用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-22T15:03:03Z) - State Preparation Boosters for Early Fault-Tolerant Quantum Computation [0.0]
本研究では, 基底状態の重なりを確実に増大させるために, 制限深度量子回路を用いた基底状態昇降法を提案する。
ブースターと呼ばれるこの回路は、VQEからアンザッツを増量したり、スタンドアローン状態準備法として使用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T19:00:13Z) - Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。
どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。
勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z) - Efficient construction of tensor-network representations of many-body
Gaussian states [59.94347858883343]
本稿では,多体ガウス状態のテンソルネットワーク表現を効率よく,かつ制御可能な誤差で構築する手法を提案する。
これらの状態には、量子多体系の研究に欠かせないボゾン系およびフェルミオン系二次ハミルトン系の基底状態と熱状態が含まれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-12T11:30:23Z) - State preparation and measurement in a quantum simulation of the O(3)
sigma model [65.01359242860215]
我々は,非線型O(3)シグマモデルの固定点が,格子サイトあたり2キュービットしか持たないスピンモデルの量子相転移付近で再現可能であることを示す。
本稿では,弱い結合状態と量子臨界状態の両方において,断熱的基底状態の準備が複雑になる結果を得るためにトロッター法を適用した。
非単位ランダム化シミュレーション法に基づく量子アルゴリズムの提案と解析を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-28T23:44:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。