Circuits quantiques pour résoudre les mappages fermion-qubit locaux

Circuits quantiques pour résoudre les mappages fermion-qubit locaux

Horodatage: 21 février 2023 12:17
Nœud source: 1970708

Jannes Nys ainsi que Giuseppe Carléo

École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institut de Physique, CH-1015 Lausanne, Suisse
Centre de sciences et d'ingénierie quantiques, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Suisse

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Abstract

Les hamiltoniens locaux de systèmes fermioniques sur un réseau peuvent être cartographiés sur des hamiltoniens locaux de qubit. Le maintien de la localité des opérateurs se fait au détriment de l'augmentation de l'espace de Hilbert avec des degrés de liberté auxiliaires. Afin de récupérer l'espace de Hilbert physique de dimension inférieure qui représente les degrés de liberté fermioniques, il faut satisfaire un ensemble de contraintes. Dans ce travail, nous introduisons des circuits quantiques qui satisfont exactement ces contraintes strictes. Nous montrons comment le maintien de la localité permet d'effectuer une évolution temporelle trotterisée avec une profondeur de circuit constante par pas de temps. Notre construction est particulièrement avantageuse pour simuler l'opérateur d'évolution temporelle des systèmes fermioniques en dimension d$gt$1. Nous discutons également de la manière dont ces familles de circuits peuvent être utilisées comme états quantiques variationnels, en nous concentrant sur deux approches : une première basée sur des portes générales à nombre de fermions constants, et une seconde basée sur l'ansatz variationnel hamiltonien où les états propres sont représentés par opérateurs d'évolution temporelle paramétrés. Nous appliquons nos méthodes au problème de la recherche de l'état fondamental et des états évolués dans le temps du modèle $t$-$V$.

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► Références

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Cité par

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Impossible de récupérer Données de référence croisée lors de la dernière tentative 2023-02-21 17:19:10: Impossible de récupérer les données citées par 10.22331 / q-2023-02-21-930 de Crossref. C'est normal si le DOI a été enregistré récemment.

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