Simulasi Kuantum Digital Dinamika Non-perturbatif Sistem Terbuka Dengan Polinomial Ortogonal

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

José D. Guimaraes^1,2,3, Mikhail I.Vasilevskiy^3,4,5, dan Luís S. Barbosa^3,6

¹Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto, Braga 4710-057, Portugal
²Institut Fisika Teoritis dan IQST, Universitas Ulm, Albert-Einstein-Allee 11, Ulm 89081, Jerman
³Laboratorium Nanoteknologi Iberia Internasional, Av. Mestre José Veiga s/n, Braga 4715-330, Portugal
⁴Laboratório de Física para Materiais e Tecnologias Emergentes (LaPMET), Universidade do Minho, Braga 4710-057, Portugal
⁵Departemen Física, Universidade do Minho, Braga 4710-057, Portugal
⁶INESC TEC, Departamento de Informática, Universidade do Minho, Braga 4710-057, Portugal

Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.

Abstrak

Simulasi non-perturbatif klasik dari dinamika sistem kuantum terbuka menghadapi beberapa masalah skalabilitas, yaitu penskalaan eksponensial dari upaya komputasi sebagai fungsi dari lamanya waktu simulasi atau ukuran sistem terbuka. Dalam karya ini, kami mengusulkan penggunaan operator Time Evolving Density dengan Orthogonal Polynomials Algorithm (TEDOPA) pada komputer kuantum, yang kami sebut sebagai Quantum TEDOPA (Q-TEDOPA), untuk mensimulasikan dinamika non-perturbatif sistem kuantum terbuka yang digabungkan secara linier. ke lingkungan bosonik (mandi fonon terus menerus). Dengan melakukan perubahan basis Hamiltonian, TEDOPA menghasilkan rantai osilator harmonik dengan hanya interaksi tetangga terdekat lokal, sehingga algoritma ini cocok untuk diterapkan pada perangkat kuantum dengan konektivitas qubit terbatas seperti prosesor kuantum superkonduktor. Kami menganalisis secara rinci implementasi TEDOPA pada perangkat kuantum dan menunjukkan bahwa penskalaan eksponensial sumber daya komputasi berpotensi dihindari untuk simulasi evolusi waktu dari sistem yang dipertimbangkan dalam pekerjaan ini. Kami menerapkan metode yang diusulkan pada simulasi transpor eksiton antara dua molekul pemanen cahaya dalam rezim kekuatan kopling sedang ke lingkungan osilator harmonik non-Markovian pada perangkat IBMQ. Penerapan masalah rentang Q-TEDOPA yang tidak dapat diselesaikan dengan teknik perturbasi pada bidang yang berbeda, seperti dinamika sistem biologis kuantum dan sistem materi terkondensasi yang berkorelasi kuat.

Simulasi kuantum digital dinamika non-perturbatif sistem terbuka dengan polinomial ortogonal PlatoBlockchain Data Intelligence. Pencarian Vertikal. Ai.

Ringkasan populer

Makalah ini memperkenalkan operator Quantum Time Evolving Density dengan algoritma Orthogonal Polynomials (Q-TEDOPA), sebuah adaptasi dari metode TEDOPA klasik untuk komputasi kuantum, di mana dinamika non-perturbatif dari sistem kuantum terbuka yang digabungkan secara linier dengan lingkungan bosonik disimulasikan. Dirancang untuk komputer kuantum dengan konektivitas qubit terbatas, seperti prosesor kuantum superkonduktor, Q-TEDOPA hanya memerlukan interaksi lokal terdekat-tetangga. Kami menganalisis kompleksitas metode ini dan menyarankan bahwa Q-TEDOPA dapat mencapai percepatan eksponensial dibandingkan dengan versi klasiknya (TEDOPA). Kami mendemonstrasikan kegunaannya dengan mensimulasikan transpor eksiton antara molekul pemanen cahaya pada perangkat IBMQ nyata yang menggunakan hingga 12 qubit. Q-TEDOPA menjanjikan dalam meningkatkan kemampuan simulasi kuantum, memberikan pendekatan yang lebih hemat sumber daya dibandingkan TEDOPA klasik.

► data BibTeX

@article{Guimaraes2024digitalquantum, doi = {10.22331/q-2024-02-05-1242}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-02-05-1242}, title = {Digital quantum simulasi dinamika non-perturbatif sistem terbuka dengan polinomial ortogonal}, penulis = {Guimar{~{a}}es, Jos{'{e}} D. dan Vasilevskiy, Mikhail I. dan Barbosa, Lu{'{i} }s S.}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, penerbit = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {8 }, halaman = {1242}, bulan = februari, tahun = {2024} }

► Referensi

[1] Yoshitaka Tanimura. Pendekatan “tepat” secara numerik untuk dinamika kuantum terbuka: Persamaan gerak hierarki (heom)”. J.kimia. Fis. 153, 020901 (2020). url: https:///doi.org/10.1063/5.0011599.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0011599

[2] Akihito Ishizaki dan Graham R Fleming. “Perlakuan terpadu terhadap dinamika lompatan kuantum yang koheren dan tidak koheren dalam transfer energi elektronik: Pendekatan persamaan hierarki yang dikurangi”. J.kimia. Fis. 130, 234111 (2009). url: https:///doi.org/10.1063/1.3155372.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3155372

[3] Kiyoto Nakamura dan Yoshitaka Tanimura. “Respon optik dari kompleks transfer muatan yang digerakkan oleh laser yang dijelaskan oleh model holstein-hubbard yang digabungkan dengan rendaman panas: pendekatan persamaan gerak hierarki”. J.kimia. Fis. 155, 064106 (2021). url: https:///doi.org/10.1063/5.0060208.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0060208

[4] Alex W Chin, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Representasi rantai sistem kuantum terbuka dan simulasi numeriknya dengan metode kelompok renormalisasi matriks kepadatan adaptif waktu”. Dalam Semikonduktor dan Semimetal. Jilid 85, halaman 115–143. Elsevier (2011). url: https:///doi.org/10.1016/B978-0-12-391060-8.00004-6.
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-391060-8.00004-6

[5] Alex W Chin, Ángel Rivas, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Pemetaan yang tepat antara model kuantum sistem-reservoir dan rantai diskrit semi tak terbatas menggunakan polinomial ortogonal”. J.Matematika. Fis. 51, 092109 (2010). url: https:///doi.org/10.1063/1.3490188.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3490188

[6] Javier Prior, Alex W Chin, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Simulasi efisien dari interaksi sistem-lingkungan yang kuat”. Fis. Pendeta Lett. 105, 050404 (2010). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.050404.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.050404

[7] Dario Tamascelli, Andrea Smirne, Jaemin Lim, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Simulasi efisien sistem kuantum terbuka suhu terbatas”. Fis. Pendeta Lett. 123, 090402 (2019). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.090402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.090402

[8] Ulrich Schollwöck. “Kelompok renormalisasi matriks kepadatan di era status produk matriks”. Ann. Fis. 326, 96–192 (2011). url: https:///doi.org/10.1016/j.aop.2010.09.012.
https:///doi.org/10.1016/j.aop.2010.09.012

[9] Jens Eisert, Marcus Cramer, dan Martin B Plenio. “Kolokium: Hukum area untuk entropi keterjeratan”. Pendeta Mod. Fis. 82, 277 (2010). url: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.277.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.277

[10] Richard P Feynman. “Simulasi fisika dengan komputer”. Di Feynman dan komputasi. Halaman 133–153. Pers CRC (2018). url: https:///doi.org/10.1007/BF02650179.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02650179

[11] Google AI Quantum, Kolaborator*†, Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B Buckley, dkk. “Hartree-fock pada komputer kuantum qubit superkonduktor”. Sains 369, 1084–1089 (2020). url: https:///doi.org/10.1126/science.abb981.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abb981

[12] Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C Bardin, Rami Barends, Andreas Bengtsson, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B Buckley, dkk. “Pengamatan pemisahan dinamika muatan dan putaran pada model fermi-hubbard” (2020). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2010.07965.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2010.07965

[13] Chengxi Ye, Christopher M Hill, Shigang Wu, Jue Ruan, dan Zhanshan Sam Ma. “Dbg2olc: perakitan genom besar yang efisien menggunakan kesalahan pembacaan yang panjang dari teknologi pengurutan generasi ketiga”. Sains. Ulangan 6, 1–9 (2016). url: https:///doi.org/10.1038/srep31900.
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep31900

[14] Anthony W Schlimgen, Kade Head-Marsden, LeeAnn M Sager, Prineha Narang, dan David A Mazziotti. “Simulasi kuantum sistem kuantum terbuka menggunakan dekomposisi kesatuan operator”. Fis. Pendeta Lett. 127, 270503 (2021). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.270503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.270503

[15] Brian Rost, Lorenzo Del Re, Nathan Earnest, Alexander F Kemper, Barbara Jones, dan James K Freericks. “Mendemonstrasikan simulasi yang kuat dari masalah disipatif yang didorong pada komputer kuantum jangka pendek” (2021). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.01183.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.01183

[16] Sabine Tornow, Wolfgang Gehrke, dan Udo Helmbrecht. “Dinamika non-ekuilibrium model hubbard dua situs disipatif yang disimulasikan pada komputer kuantum ibm”. J.Fisika. J: Matematika. teori. 55, 245302 (2022). url: https:///doi.org/10.1088/1751-8121/ac6bd0.
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ac6bd0

[17] Guillermo García-Pérez, Matteo AC Rossi, dan Sabrina Maniscalco. “Pengalaman IBM q sebagai uji coba eksperimental serbaguna untuk simulasi sistem kuantum terbuka”. npj Inf Kuantum. 6, 1–10 (2020). url: https:///doi.org/10.1038/s41534-019-0235-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0235-y

[18] Zixuan Hu, Kade Head-Marsden, David A Mazziotti, Prineha Narang, dan Sabre Kais. “Algoritme kuantum umum untuk dinamika kuantum terbuka ditunjukkan dengan kompleks fenna-matthews-olson”. Kuantum 6, 726 (2022). url: https:///doi.org/10.22331/q-2022-05-30-726.
https://doi.org/10.22331/q-2022-05-30-726

[19] Kade Head-Marsden, Stefan Krastanov, David A Mazziotti, dan Prineha Narang. “Menangkap dinamika non-markovian pada komputer kuantum jangka pendek”. Fis. Penelitian Pdt 3, 013182 (2021). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.013182.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.013182

[20] Suguru Endo, Jinzhao Sun, Ying Li, Simon C Benjamin, dan Xiao Yuan. “Simulasi kuantum variasi dari proses umum”. Fis. Pendeta Lett. 125, 010501 (2020). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.010501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.010501

[21] Richard Cleve dan Chunhao Wang. “Algoritme kuantum yang efisien untuk mensimulasikan evolusi lindblad” (2016). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.1612.09512.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1612.09512

[22] Xiao Yuan, Suguru Endo, Qi Zhao, Ying Li, dan Simon C Benjamin. “Teori simulasi kuantum variasional”. Kuantum 3, 191 (2019). url: https:///doi.org/10.22331/q-2019-10-07-191.
https://doi.org/10.22331/q-2019-10-07-191

[23] Brian Rost, Barbara Jones, Mariya Vyushkova, Aaila Ali, Charlotte Cullip, Alexander Vyushkov, dan Jarek Nabrzyski. “Simulasi relaksasi termal dalam sistem spin kimia pada komputer kuantum menggunakan dekoherensi qubit bawaan” (2020). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2001.00794.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2001.00794

[24] Shin Sun, Li-Chai Shih, dan Yuan-Chung Cheng. “Simulasi kuantum yang efisien dari dinamika sistem kuantum terbuka pada komputer kuantum yang berisik” (2021). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2106.12882.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2106.12882

[25] Hefeng Wang, Sahel Ashhab, dan Franco Nori. “Algoritma kuantum untuk mensimulasikan dinamika sistem kuantum terbuka”. Fis. Pdt.A 83, 062317 (2011). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.012328.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.012328

[26] Bela Bauer, Dave Wecker, Andrew J Millis, Matthew B Hastings, dan Matthias Troyer. “Pendekatan klasik kuantum hibrida untuk material yang berkorelasi”. Fis. Pdt. X 6, 031045 (2016). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.031045.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031045

[27] Ivan Rungger, Nathan Fitzpatrick, Honxiang Chen, CH Alderete, Harriett Apel, Alexander Cowtan, Andrew Patterson, D Munoz Ramo, Yingyue Zhu, Nhung Hong Nguyen, dkk. “Algoritma dan eksperimen teori medan rata-rata dinamis pada komputer kuantum” (2019). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.1910.04735.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1910.04735

[28] Agustin Di Paolo, Panagiotis Kl Barkoutsos, Ivano Tavernelli, dan Alexandre Blais. "Simulasi kuantum variasi dari penggabungan materi cahaya ultrastrong". Penelitian Tinjauan Fisik 2, 033364 (2020). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.033364.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033364

[29] Alexandru Macridin, Panagiotis Spentzouris, James Amundson, dan Roni Harnik. “Perhitungan kuantum digital dari sistem interaksi fermion-boson”. Fis. Pdt.A 98, 042312 (2018). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.042312.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.042312

[30] Hirsh Kamakari, Shi-Ning Sun, Mario Motta, dan Austin J Minnich. “Simulasi kuantum digital dari sistem kuantum terbuka menggunakan evolusi waktu imajiner kuantum”. PRX Kuantum 3, 010320 (2022). url: https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010320.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010320

[31] José Diogo Guimarães, Carlos Tavares, Luís Soares Barbosa, dan Mikhail I Vasilevskiy. “Simulasi transfer energi nonradiatif dalam sistem fotosintesis menggunakan komputer kuantum”. Kompleksitas 2020 (2020). url: https:///doi.org/10.1155/2020/3510676.
https:///doi.org/10.1155/2020/3510676

[32] Iulia M Georgescu, Sahel Ashhab, dan Franco Nori. “Simulasi kuantum”. Pendeta Mod. Fis. 86, 153 (2014). url: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.86.153.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.153

[33] Heinz-Peter Breuer, Francesco Petruccione, dkk. “Teori sistem kuantum terbuka”. Universitas Oxford Tekan Sesuai Permintaan. (2002). url: https:///doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001.
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780199213900.001.0001

[34] Masoud Mohseni, Yasser Omar, Gregory S Engel, dan Martin B Plenio. “Efek kuantum dalam biologi”. Pers Universitas Cambridge. (2014). url: https:///doi.org/10.1017/CBO9780511863189.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511863189

[35] Niklas Christensson, Harald F Kauffmann, Tonu Pullerits, dan Tomas Mancal. “Asal mula koherensi berumur panjang di kompleks pemanenan cahaya”. J.Fisika. kimia. B 116, 7449–7454 (2012). url: https:///doi.org/10.1021/jp304649c.
https:///doi.org/10.1021/jp304649c

[36] MI Vasilevskiy, EV Anda, dan SS Makler. “Efek interaksi elektron-fonon dalam titik kuantum semikonduktor: Pendekatan nonperturabatif”. Fis. Pdt. B 70, 035318 (2004). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.70.035318.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.70.035318

[37] Mao Wang, Manuel Hertzog, dan Karl Börjesson. “Penyaluran energi eksitasi berbantuan Polariton dalam heterojungsi organik”. Nat. Komunitas. 12, 1–10 (2021). url: https:///doi.org/10.1038/s41467-021-22183-3.
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22183-3

[38] Shahnawaz Rafiq, Bo Fu, Bryan Kudisch, dan Gregory D Scholes. “Interaksi paket gelombang getaran selama reaksi transfer elektron ultracepat”. Kimia Alam 13, 70–76 (2021). url: https:///doi.org/10.1038/s41557-020-00607-9.
https://doi.org/10.1038/s41557-020-00607-9

[39] Walter Gautsch. “Algoritma 726: Orthpol – paket rutinitas untuk menghasilkan polinomial ortogonal dan aturan kuadratur tipe gauss”. TOMS 20, 21–62 (1994). url: https:///doi.org/10.1145/174603.174605.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 174603.174605

[40] Anggota Parlemen Woods, R Groux, AW Chin, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Pemetaan sistem kuantum terbuka ke representasi rantai dan penyematan markovian”. J.Matematika. Fis. 55, 032101 (2014). url: https:///doi.org/10.1063/1.4866769.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4866769

[41] Dario Tamascelli. “Dinamika eksitasi dalam lingkungan yang dipetakan rantai”. Entropi 22, 1320 (2020). url: https:///doi.org/10.3390/e22111320.
https: / / doi.org/ 10.3390 / e22111320

[42] Nicolas PD Sawaya, Tim Menke, Thi Ha Kyaw, Sonika Johri, Alán Aspuru-Guzik, dan Gian Giacomo Guerreschi. “Simulasi kuantum digital hemat sumber daya dari sistem tingkat-d untuk hamiltonian fotonik, vibrasi, dan spin-s”. npj Inf Kuantum. 6, 1–13 (2020). url: https:///doi.org/10.1038/s41534-020-0278-0.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-0278-0

[43] Benjamin DM Jones, David R White, George O O'Brien, John A Clark, dan Earl T Campbell. “Mengoptimalkan dekomposisi trotter-suzuki untuk simulasi kuantum menggunakan strategi evolusi”. Dalam Prosiding Konferensi Komputasi Genetik dan Evolusioner. Halaman 1223–1231. (2019). url: https:///doi.org/10.1145/3321707.3321835.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3321707.3321835

[44] Burak Şahinoğlu dan Rolando D Somma. “Simulasi Hamiltonian di subruang berenergi rendah”. npj Inf Kuantum. 7, 1–5 (2021). url: https:///doi.org/10.1038/s41534-021-00451-w.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-021-00451-w

[45] Dominic W Berry, Andrew M Childs, Richard Cleve, Robin Kothari, dan Rolando D Somma. “Mensimulasikan dinamika hamiltonian dengan seri taylor terpotong”. Fis. Pendeta Lett. 114, 090502 (2015). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.090502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.090502

[46] Guang Hao Rendah dan Isaac L Chuang. “Simulasi Hamilton dengan qubitisasi”. Kuantum 3, 163 (2019). url: https:///doi.org/10.22331/q-2019-07-12-163.
https://doi.org/10.22331/q-2019-07-12-163

[47] Ying Li dan Simon C Benjamin. “Simulator kuantum variasional yang efisien menggabungkan minimalisasi kesalahan aktif”. Fis. Pdt. X 7, 021050 (2017). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021050.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021050

[48] Cristina Cirstoiu, Zoe Holmes, Joseph Iosue, Lukasz Cincio, Patrick J Coles, dan Andrew Sornborger. “Penerusan cepat variasi untuk simulasi kuantum melampaui waktu koherensi”. npj Inf Kuantum. 6, 1–10 (2020). url: https:///doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0

[49] Benjamin Commeau, Marco Cerezo, Zoë Holmes, Lukasz Cincio, Patrick J Coles, dan Andrew Sornborger. “Diagonalisasi hamiltonian variasi untuk simulasi kuantum dinamis” (2020). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559

[50] Stefano Barison, Filippo Vicentini, dan Giuseppe Carleo. “Algoritma kuantum yang efisien untuk evolusi waktu dari rangkaian berparameter”. Kuantum 5, 512 (2021). url: https:///doi.org/10.22331/q-2021-07-28-512.
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-28-512

[51] Noah F Berthusen, Thaís V Trevisan, Thomas Iadecola, dan Peter P Orth. “Simulasi dinamika kuantum di luar waktu koherensi pada perangkat keras kuantum skala menengah yang bising dengan kompresi trotter variasional”. Fis. Penelitian Pdt 4, 023097 (2022). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.023097.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.4.023097

[52] Mischa P Woods, M Cramer, dan Martin B Plenio. “Mensimulasikan pemandian bosonik dengan bilah kesalahan”. Fis. Pendeta Lett. 115, 130401 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.130401

[53] Alexander Nüßeler, Dario Tamascelli, Andrea Smirne, James Lim, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Penutupan sidik jari dan markovian universal dari lingkungan bosonik terstruktur”. Fis. Pendeta Lett. 129, 140604 (2022). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.140604.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.140604

[54] Fabio Mascherpa, Andrea Smirne, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Sistem terbuka dengan batas kesalahan: model spin-boson dengan variasi kerapatan spektral”. Fis. Pendeta Lett. 118, 100401 (2017). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.100401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.100401

[55] Akel Hashim, Ravi K Naik, Alexis Morvan, Jean-Loup Ville, Bradley Mitchell, John Mark Kreikebaum, Marc Davis, Ethan Smith, Costin Iancu, Kevin P O'Brien, dkk. “Kompilasi acak untuk komputasi kuantum yang dapat diskalakan pada prosesor kuantum superkonduktor yang berisik” (2020). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.11.041039.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.041039

[56] Michael A Nielsen dan Isaac Chuang. “Komputasi kuantum dan informasi kuantum” (2002).

[57] Andrew M Childs, Dmitri Maslov, Yunseong Nam, Neil J Ross, dan Yuan Su. “Menuju simulasi kuantum pertama dengan percepatan kuantum”. PNAS 115, 9456–9461 (2018). url: https:///doi.org/10.1073/pnas.1801723115.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1801723115

[58] Andrew M Childs, Yuan Su, Minh C Tran, Nathan Wiebe, dan Shuchen Zhu. “Teori kesalahan trotter dengan penskalaan komutator”. Fis. Pdt. X 11, 011020 (2021). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.11.011020.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011020

[59] Nathan Wiebe, Dominic Berry, Peter Høyer, dan Barry C Sanders. “Dekomposisi tingkat tinggi dari eksponensial operator terurut”. J.Fisika. J: Matematika. teori. 43, 065203 (2010). url: https:///doi.org/10.1088/1751-8113/43/6/065203.
https://doi.org/10.1088/1751-8113/43/6/065203

[60] Minh C Tran, Yuan Su, Daniel Carney, dan Jacob M Taylor. “Simulasi kuantum digital lebih cepat dengan perlindungan simetri”. PRX Kuantum 2, 010323 (2021). url: https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010323.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010323

[61] Chi-Fang Chen, Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng, dan Joel A Tropp. “Konsentrasi untuk formula produk acak”. PRX Kuantum 2, 040305 (2021). url: https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040305.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040305

[62] Angus J Dunnett, Duncan Gowland, Christine M Isborn, Alex W Chin, dan Tim J Zuehlsdorff. “Pengaruh efek non-adiabatik pada spektrum serapan linier pada fase terkondensasi: Metilen biru”. J.kimia. Fis. 155, 144112 (2021). url: https:///doi.org/10.1063/5.0062950.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0062950

[63] Florian AYN Schröder dan Alex W Chin. “Mensimulasikan dinamika kuantum terbuka dengan status produk matriks variasional yang bergantung pada waktu: Menuju korelasi mikroskopis dinamika lingkungan dan mengurangi evolusi sistem”. Fis. Pdt B 93, 075105 (2016).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.93.075105

[64] Javier Del Pino, Florian AYN Schröder, Alex W Chin, Johannes Feist, dan Francisco J Garcia-Vidal. “Simulasi jaringan tensor dinamika non-markovian dalam polariton organik”. Fis. Pendeta Lett. 121, 227401 (2018). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.227401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.227401

[65] Suryanarayanan Chandrasekaran, Mortaza Aghtar, Stéphanie Valleau, Alán Aspuru-Guzik, dan Ulrich Kleinekathöfer. “Pengaruh medan gaya dan pendekatan kimia kuantum pada kepadatan spektral bchl a dalam larutan dan protein fmo”. J.Fisika. kimia. B 119, 9995–10004 (2015). url: https:///doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b03654.
https:///doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b03654

[66] Akihito Ishizaki dan Graham R Fleming. “Pemeriksaan teoritis koherensi kuantum dalam sistem fotosintesis pada suhu fisiologis”. PNAS 106, 17255–17260 (2009). url: https:///doi.org/10.1073/pnas.0908989106.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.0908989106

[67] Erling Thyrhaug, Roel Tempelaar, Marcelo JP Alcocer, Karel Žídek, David Bína, Jasper Knoester, Thomas LC Jansen, dan Donatas Zigmantas. “Identifikasi dan karakterisasi beragam koherensi di kompleks fenna – matthews – olson”. Nat. kimia. 10, 780–786 (2018). url: https:///doi.org/10.1038/s41557-018-0060-5.
https://doi.org/10.1038/s41557-018-0060-5

[68] Matthew P Harrigan, Kevin J Sung, Matthew Neeley, Kevin J Satzinger, Frank Arute, Kunal Arya, Juan Atalaya, Joseph C Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, dkk. “Optimasi perkiraan kuantum dari masalah grafik non-planar pada prosesor superkonduktor planar”. Nat. Fis. 17, 332–336 (2021). url: https:///doi.org/10.1038/s41567-020-01105-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-01105-y

[69] Alex W Chin, J Prior, R Rosenbach, F Caycedo-Soler, Susana F Huelga, dan Martin B Plenio. “Peran struktur getaran non-ekuilibrium dalam koherensi elektronik dan koherensi ulang dalam kompleks pigmen-protein”. Nat. Fis. 9, 113–118 (2013). url: https:///doi.org/10.1038/nphys2515.
https:///doi.org/10.1038/nphys2515

[70] Youngseok Kim, Andrew Eddins, Sajant Anand, Ken Xuan Wei, Ewout Van Den Berg, Sami Rosenblatt, Hasan Nayfeh, Yantao Wu, Michael Zaletel, Kristan Temme, dkk. “Bukti kegunaan komputasi kuantum sebelum toleransi kesalahan”. Alam 618, 500–505 (2023). url: https:///doi.org/10.1038/s41586-023-06096-3.
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06096-3

[71] Ewout Van Den Berg, Zlatko K Minev, Abhinav Kandala, dan Kristan Temme. “Pembatalan kesalahan probabilistik dengan model pauli–lindblad yang jarang pada prosesor kuantum yang berisik”. Nat. Fisika Halaman 1–6 (2023). url: https:///doi.org/10.1038/s41567-023-02042-2.
https://doi.org/10.1038/s41567-023-02042-2

[72] James Dborin, Vinul Wimalaweera, Fergus Barratt, Eric Ostby, Thomas E O'Brien, dan Andrew G Green. “Mensimulasikan transisi fase kuantum keadaan dasar dan dinamis pada komputer kuantum superkonduktor”. Nat. Komunitas. 13, 5977 (2022). url: https:///doi.org/10.1038/s41467-022-33737-4.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-33737-4

[73] Jan Jeske, David J Ing, Martin B Plenio, Susana F Huelga, dan Jared H Cole. “Persamaan Bloch-redfield untuk pemodelan kompleks pemanenan cahaya”. J.kimia. Fis. 142, 064104 (2015). url: https:///doi.org/10.1063/1.4907370.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4907370

[74] Zeng-Zhao Li, Liwen Ko, Zhibo Yang, Mohan Sarovar, dan Paus K Birgitta. “Interaksi antara getaran dan transfer energi yang dibantu lingkungan”. J.Fisika baru. 24, 033032 (2022). url: https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac5841.
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac5841

[75] Andrew Salib. “Pengalaman ibm q dan perangkat lunak komputasi kuantum sumber terbuka qiskit”. Dalam abstrak pertemuan APS Maret. Jilid 2018, halaman L58–003. (2018). url: https:///ui.adsabs.harvard.edu/abs/2018APS..MARL58003.
https:///ui.adsabs.harvard.edu/abs/2018APS..MARL58003

[76] Joel J Wallman dan Joseph Emerson. “Penyesuaian kebisingan untuk komputasi kuantum yang dapat diskalakan melalui kompilasi acak”. Fis. Pdt.A 94, 052325 (2016). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.94.052325.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.052325

[77] Tudor Giurgica-Tiron, Yousef Hindy, Ryan LaRose, Andrea Mari, dan William J Zeng. “Ekstrapolasi digital zero noise untuk mitigasi kesalahan kuantum”. Pada tahun 2020 IEEE Int. Konf. pada QCE. Halaman 306–316. IEEE (2020). url: https:///doi.org/10.1109/QCE49297.2020.00045.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE49297.2020.00045

[78] Vincent R Pascuzzi, Andre He, Christian W Bauer, Wibe A De Jong, dan Benjamin Nachman. “Ekstrapolasi zero-noise yang efisien secara komputasi untuk mitigasi kesalahan gerbang kuantum”. Fis. Pdt.A 105, 042406 (2022). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.042406.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.042406

[79] Zhenyu Cai. “Ekstrapolasi kesalahan multi-eksponensial dan menggabungkan teknik mitigasi kesalahan untuk aplikasi nisq”. npj Inf Kuantum. 7, 1–12 (2021). url: https:///doi.org/10.1038/s41534-021-00404-3.
https://doi.org/10.1038/s41534-021-00404-3

[80] Ryan LaRose, Andrea Mari, Sarah Kaiser, Peter J Karalekas, Andre A Alves, Piotr Czarnik, Mohamed El Mandouh, Max H Gordon, Yousef Hindy, Aaron Robertson, dkk. “Mitiq: Paket perangkat lunak untuk mitigasi kesalahan pada komputer kuantum yang berisik”. Kuantum 6, 774 (2022). url: https:///doi.org/10.22331/q-2022-08-11-774.
https://doi.org/10.22331/q-2022-08-11-774

[81] Suguru Endo, Zhenyu Cai, Simon C Benjamin, dan Xiao Yuan. “Algoritma klasik kuantum hibrida dan mitigasi kesalahan kuantum”. J.Fisika. sosial. Jpn. 90, 032001 (2021). url: https:///doi.org/10.7566/JPSJ.90.032001.
https: / / doi.org/ 10.7566 / JPSJ.90.032001

[82] Mónica Sánchez-Barquilla dan Johannes Feist. “Pemotongan model pemetaan rantai yang akurat untuk sistem kuantum terbuka”. Bahan nano 11, 2104 (2021). url: https:///doi.org/10.3390/nano11082104.
https://doi.org/10.3390/nano11082104

[83] Ville Bergholm, Josh Izaac, Maria Schuld, Christian Gogolin, M Sohaib Alam, Shahnawaz Ahmed, Juan Miguel Arrazola, Carsten Blank, Alain Delgado, Soran Jahangiri, dkk. “Pennylane: Diferensiasi otomatis komputasi klasik kuantum hibrid” (2018). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.1811.04968.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1811.04968

[84] Julia Adolfs dan Thomas Renger. “Bagaimana protein memicu transfer energi eksitasi di kompleks fmo bakteri sulfur hijau”. Biofisika. J.91, 2778–2797 (2006). url: https:///doi.org/10.1529/biophysj.105.079483.
https:///doi.org/10.1529/biophysj.105.079483

[85] Gregory S Engel, Tessa R Calhoun, Elizabeth L Read, Tae-Kyu Ahn, Tomáš Mančal, Yuan-Chung Cheng, Robert E Blankenship, dan Graham R Fleming. “Bukti transfer energi seperti gelombang melalui koherensi kuantum dalam sistem fotosintesis”. Alam 446, 782–786 (2007). url: https:///doi.org/10.1038/nature05678.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature05678

[86] Gitt Panitchayangkoon, Dugan Hayes, Kelly A Fransted, Justin R Caram, Elad Harel, Jianzhong Wen, Robert E Blankenship, dan Gregory S Engel. “Koherensi kuantum berumur panjang dalam kompleks fotosintesis pada suhu fisiologis”. PNAS 107, 12766–12770 (2010). url: https:///doi.org/10.1073/pnas.1005484107.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1005484107

[87] Jakub Dostál, Jakub Pšenčík, dan Donatas Zigmantas. “Pemetaan aliran energi melalui seluruh peralatan fotosintesis secara in situ”. Nat. kimia. 8, 705–710 (2016). url: https:///doi.org/10.1038/nchem.2525.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nchem.2525

Dikutip oleh

[1] José D. Guimarães, James Lim, Mikhail I. Vasilevskiy, Susana F. Huelga, dan Martin B. Plenio, “Simulasi Kuantum Digital Berbantuan Kebisingan dari Sistem Terbuka Menggunakan Pembatalan Kesalahan Probabilistik Parsial”, PRX Kuantum 4 4, 040329 (2023).

[2] Jonathon P. Misiewicz dan Francesco A. Evangelista, “Implementasi Proyektif Quantum Eigensolver pada Komputer Quantum”, arXiv: 2310.04520, (2023).

[3] Anthony W. Schlimgen, Kade Head-Marsden, LeeAnn M. Sager-Smith, Prineha Narang, dan David A. Mazziotti, “Persiapan keadaan kuantum dan evolusi nonuniter dengan operator diagonal”, Ulasan Fisik A 106 2, 022414 (2022).

Kutipan di atas berasal dari SAO / NASA ADS (terakhir berhasil diperbarui, 2024-02-06 02:51:43). Daftar ini mungkin tidak lengkap karena tidak semua penerbit menyediakan data kutipan yang cocok dan lengkap.

On Layanan dikutip-oleh Crossref tidak ada data tentang karya mengutip ditemukan (upaya terakhir 2024-02-06 02:51:41).

Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.

Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-02-05-1242/

Stempel Waktu: Februari 5, 2024

Stempel Waktu: Februari 15, 2024

Simulasi kuantum digital dinamika non-perturbatif sistem terbuka dengan polinomial ortogonal

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Abstrak

Ringkasan populer

► data BibTeX

► Referensi

Dikutip oleh

Lebih dari Jurnal Kuantum

Optimasi Kuantum Paritas: Kompiler

Kode subsistem topologi Pauli dari teori Abelian anyon

Pengiriman musiman tidur

Bukti kuantum yang efisien kedalaman

Jendela mikrokanonik pada operator kuantum

Keamanan distribusi kunci kuantum dengan ketidakcocokan efisiensi deteksi dalam kasus multifoton

Mempartisi qubit dalam kode produk hypergraph untuk mengimplementasikan gerbang logis

Simulasi Hamiltonian optimal untuk sistem periodik waktu

Kesalahan koheren dan kesalahan pembacaan dalam kode permukaan

Pada lanskap energi pemrosesan sinyal kuantum simetris

Formalisme Stabilizer XP: Generalisasi Formalisme Stabilizer Pauli dengan Fase Sewenang-wenang

Persiapan Keadaan Kuantum Kedalaman Rendah yang Efisien Ruangwaktu dengan Aplikasi

Tentang Kami

Pencarian Vertikal & Ai

Platform

Tetap Berhubung

Akun