量子コンピュータにおける古典動力学の埋め込み【JST・京大機械翻訳】

Giannakis Dimitrios; Ourmazd Abbas; Pfeffer Philipp; Schumacher Joerg; Slawinska Joanna

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202208706102153 整理番号：21P0067433

量子コンピュータにおける古典動力学の埋め込み【JST・京大機械翻訳】

Embedding classical dynamics in a quantum computer

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発行年： 2020年12月10日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2021年11月15日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

量子コンピュータ上の測定保存,エルゴード動的システムをシミュレートするためのフレームワークを開発した。著者らのアプローチは,量子情報科学とエルゴード理論を結合することによって,古典的動力学の新しいオペレータ理論的表現を提供する。古典的動力学(QECD)の得られた量子埋込みは,量子ゲートの二次数を用いて,指数的に大きな次元を持つ古典的観測空間の効率的なシミュレーションを可能にする。QECDフレームワークは,再生カーネルHilbert空間,H,およびH上の自己結合演算子への古典的観測の埋込みに関する密度演算子による古典的状態を表現するための量子特徴マップに基づいている。このスキームにおいて,量子状態と観測可能は,古典的システムのKoopman進化演算子の揚力作用の下で単位的に進化する。さらに,Hの再現特性によって,量子システムは,根底にある古典的動力学と点状に整合する。指数関数的量子計算利点を達成するために,量子系の状態をn量子ビットと関連する2 ̄n次元テンソル積Hilbert空間上の密度行列に投影した。離散Fourier-Walsh変換を採用することによって,有限次元量子システムの進化演算子をテンソル積形式に因数化し,サイズO(n)の量子回路による実装を可能にした。さらに,この回路は,サイズO(n)のサイズO(n)および量子Fourier変換ステージの状態作製段階を特徴とし,標準計算基底における測定による観察可能な予測を可能にした。n→∞としてこれらの予測の理論的収束結果を証明した。IBM量子システム1に関する実際の実験と同様に,Qiskit Aerにおける模擬量子回路実験を示した。【JST・京大機械翻訳】

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, , , , , , 【Automatic Indexing@JST】

統計力学一般,多体問題 , 数値計算

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