論文の概要: Gate-Based Quantum Simulation of Finite-Temperature Open-System Dynamics: A Post-Processing Reconstruction Approach for Collision Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.04075v1
• Date: Fri, 02 Oct 2026 21:36:44 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-06 21:04:38.300423
• Title: Gate-Based Quantum Simulation of Finite-Temperature Open-System Dynamics: A Post-Processing Reconstruction Approach for Collision Models
• Title（参考訳）: 有限温度開系ダイナミクスのゲートベース量子シミュレーション:衝突モデルに対するポストプロセシング再構成手法
• Abstract要約: 有限温度力学は, 純粋なアンシラを基底状態としたシミュレーションから再構成可能であることを示す。 明示的なサーマルステートの準備をバイパスすることで、アンシラ準備のオーバーヘッドと準備によって引き起こされるエラーを減らすことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Simulating open-system dynamics on gate-based quantum computers offers a route to exploring dissipative quantum phenomena through programmable quantum processing. Collision models provide a direct and flexible framework by representing the environment through sequential system--ancilla collisions. At finite temperatures, however, they typically require repeated preparation of thermal ancillas, adding circuit overhead and gate errors. Here, we show that, for a broad class of $U(1)$-symmetric system--ancilla interactions, finite-temperature dynamics can instead be reconstructed from simulations with pure ancillas in orthogonal basis states. The target temperature enters only through classical post-processing of the resulting pure-branch data, allowing the same data to be reused for different temperatures without additional quantum processing. Bypassing explicit thermal-state preparation reduces ancilla-preparation overhead and preparation-induced errors.
• Abstract（参考訳）: ゲートベースの量子コンピュータ上での開系力学のシミュレーションは、プログラマブル量子処理を通じて散逸的な量子現象を探索する経路を提供する。 衝突モデルは、連続したシステム-アシラ衝突を通して環境を表現することによって、直接的で柔軟なフレームワークを提供する。 しかし、有限温度では、通常は熱アンシラの繰り返しの準備が必要であり、回路のオーバーヘッドとゲートエラーが加えられる。 ここでは、$U(1)$-symmetric system-ancilla 相互作用の幅広いクラスに対して、有限温度力学は直交基底状態の純粋なアンシラを持つシミュレーションから再構成可能であることを示す。 ターゲット温度は、結果の純粋ブランチデータの古典的な後処理によってのみ入力され、同じデータを追加の量子処理なしで異なる温度で再利用することができる。 明示的なサーマルステートの準備をバイパスすることで、アンシラ準備のオーバーヘッドと準備によって引き起こされるエラーを減らすことができる。

関連論文リスト

• Quantum-Classical Hierarchical Equations of Motion [0.0]
  我々は、非マルコフ開量子系をシミュレートするための量子古典的運動階層方程式(QC-HEOM)アプローチを開発する。 QC-HEOMは熱核の松原やパデの膨張を必要とせず、弱い温度依存性しか示さない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-12T11:45:35Z)
• SYK thermal expectations are classically easy at any temperature [49.788604174558564]
  熱予測を近似する単純な古典的アルゴリズムを提案する。 準多項式コスト$nO(log n/)$を自由エネルギーの相転移以上のすべての温度で表す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-26T04:48:32Z)
• Neutrino thermalization via randomization on a quantum processor [37.457412158271126]
  非局所力学をエミュレートするための経験的ツールとしてランダム量子回路を用いた,より大規模なシステムにおけるフレーバーの熱化について検討した。 熱化時間は, 半古典的手法による予測と一致し, ほぼ正方根として成長することがわかった。 また、物理学におけるランダム回路の新たな応用を強調し、古典的に難解な複雑な多体力学の洞察を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-28T18:00:01Z)
• Unifying Collisional Models and the Monte Carlo Metropolis Method: Algorithms for Dynamics of Open Quantum Systems [0.0]
  コリシアルモデル(Colisional model)は、量子熱化の研究で使われるようになった顕微鏡的オープン量子系のモデルのカテゴリである。 本研究では, 各浴室アンシラを, 系のエネルギー固有状態遷移に一致する離散スペクトルで熱状態で調製した場合, 衝突モデルフレームワークによって生成された系力学は, メトロポリス法で生成されたものと同一であることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-01T00:01:22Z)
• 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)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
  固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。 本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。 この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z)
• Accurate simulation and thermal tuning by temperature-adaptive boundary interactions on quantum many-body systems [2.13230439190003]
  本研究では, 1次元(1次元)多体系の熱力学を模倣し, 調整する温度適応型エンタングルメントシミュレータ(TAES)を提案する。 1Dスピンチェーンのベンチマークでは、TAESは既存の有限温度アプローチと比較して最先端の精度を上回っている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-30T15:21:06Z)
• Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on Quantum Computers [52.77024349608834]
  少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。 逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z)

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。