フェルミオンからキュービットへのローカルマッピングを解くための量子回路

フェルミオンからキュービットへのローカルマッピングを解くための量子回路

ソースノード: 1970708

ヤンネス・ニス & ジュゼッペ・カルレオ

École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institute of Physics, CH-1015 ローザンヌ, スイス
Center for Quantum Science and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), CH-1015 ローザンヌ, スイス

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抽象

格子上のフェルミオン系のローカル ハミルトニアンは、ローカル キュービット ハミルトニアンにマッピングできます。 演算子の局所性を維持するには、補助的な自由度を持つヒルベルト空間を増やすという犠牲が伴います。 フェルミオンの自由度を表す低次元の物理ヒルベルト空間を取得するには、一連の制約を満たさなければなりません。 この作業では、これらの厳しい制約を正確に満たす量子回路を紹介します。 局所性を維持することで、時間ステップごとに一定の回路深度でトロッター化された時間進化を実行する方法を示します。 我々の構成は、d$gt$1 次元のフェルミオン系の時間発展演算子をシミュレートするのに特に有利です。 また、これらの回路ファミリーを変分量子状態として使用する方法についても説明します。最初のアプローチは一般的な定数フェルミオン数ゲートに基づいており、XNUMX つ目は固有状態がパラメータ化された時間発展演算子。 我々の方法を $t$-$V$ モデルの基底状態と時間発展状態を見つける問題に適用します。

►BibTeXデータ

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