Simulaciones cuánticas compuestas

Simulaciones cuánticas compuestas

Marca de tiempo: 14 de noviembre de 2023 6:16 a. M.
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mateo hagan1 y Nathan Wiebe2,3,4

1Departamento de Física, Universidad de Toronto, Toronto ON, Canadá
2Departamento de Ciencias de la Computación, Universidad de Toronto, Toronto ON, Canadá
3Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, Richland Wa, EE.UU.
4Instituto Canadiense de Estudios Avanzados, Toronto ON, Canadá

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Resumen

En este artículo proporcionamos un marco para combinar múltiples métodos de simulación cuántica, como las fórmulas de Trotter-Suzuki y QDrift, en un único canal compuesto que se basa en ideas fusionadas más antiguas para reducir el número de puertas. La idea central detrás de nuestro enfoque es utilizar un esquema de partición que asigne un término hamiltoniano a la parte Trotter o QDrift de un canal dentro de la simulación. Esto nos permite simular términos pequeños pero numerosos usando QDrift mientras simulamos términos más grandes usando una fórmula Trotter-Suzuki de alto orden. Demostramos límites rigurosos en la distancia del diamante entre el canal compuesto y el canal de simulación ideal y mostramos bajo qué condiciones el costo de implementar el canal compuesto está asintóticamente limitado por los métodos que lo componen tanto para la partición probabilística de términos como para la partición determinista. Finalmente, discutimos estrategias para determinar esquemas de partición, así como métodos para incorporar diferentes métodos de simulación dentro del mismo marco.

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Citado por

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