Simularea cuantică digitală a dinamicii neperturbative ale sistemelor deschise cu polinoame ortogonale

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

José D. Guimarães^1,2,3, Mihail I. Vasilevski^3,4,5, și Luís S. Barbosa^3,6

¹Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto, Braga 4710-057, Portugalia
²Institutul de Fizică Teoretică și IQST, Universitatea Ulm, Albert-Einstein-Allee 11, Ulm 89081, Germania
³Laboratorul Internațional Iberic de Nanotehnologie, Av. Mestre José Veiga s/n, Braga 4715-330, Portugalia
⁴Laboratório de Física para Materiais e Tecnologias Emergentes (LaPMET), Universidade do Minho, Braga 4710-057, Portugalia
⁵Departamento de Física, Universidade do Minho, Braga 4710-057, Portugalia
⁶INESC TEC, Departamento de Informática, Universidade do Minho, Braga 4710-057, Portugalia

Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.

Abstract

Simulările clasice non-perturbative ale dinamicii sistemelor cuantice deschise se confruntă cu mai multe probleme de scalabilitate, și anume, scalarea exponențială a efortului de calcul în funcție fie de durata de timp a simulării, fie de dimensiunea sistemului deschis. În această lucrare, propunem utilizarea operatorului Time Evolving Density with Orthogonal Polynomials Algorithm (TEDOPA) pe un computer cuantic, pe care îl numim Quantum TEDOPA (Q-TEDOPA), pentru a simula dinamica neperturbativă a sistemelor cuantice deschise cuplate liniar. la un mediu bosonic (baie de fonon continuu). Efectuând o schimbare a bazei hamiltonianului, TEDOPA produce un lanț de oscilatori armonici cu doar interacțiuni locale cu cel mai apropiat vecin, făcând acest algoritm potrivit pentru implementarea pe dispozitive cuantice cu conectivitate qubit limitată, cum ar fi procesoarele cuantice supraconductoare. Analizăm în detaliu implementarea TEDOPA pe un dispozitiv cuantic și arătăm că scalarea exponențială a resurselor de calcul poate fi evitată pentru simulările de evoluție în timp ale sistemelor luate în considerare în această lucrare. Am aplicat metoda propusă la simularea transportului de exciton între două molecule de captare a luminii în regim de putere de cuplare moderată la un mediu oscilator armonic non-Markovian pe un dispozitiv IBMQ. Aplicațiile Q-TEDOPA acoperă probleme care nu pot fi rezolvate prin tehnici de perturbare aparținând unor domenii diferite, cum ar fi dinamica sistemelor biologice cuantice și sistemele de materie condensată puternic corelate.

Simularea cuantică digitală a dinamicii neperturbative a sistemelor deschise cu polinoame ortogonale PlatoBlockchain Data Intelligence. Căutare verticală. Ai.

Rezumat popular

Lucrarea prezintă operatorul Quantum Time Evolving Density cu algoritmul Orthogonal Polynomials (Q-TEDOPA), o adaptare a metodei clasice TEDOPA pentru calculul cuantic, în care sunt simulate dinamica neperturbativă a sistemelor cuantice deschise cuplate liniar cu medii bosonice. Proiectat pentru computere cuantice cu conectivitate qubit restricționată, cum ar fi procesoarele cuantice supraconductoare, Q-TEDOPA necesită doar interacțiuni locale cu cel mai apropiat vecin. Analizăm complexitatea metodei și sugerăm că Q-TEDOPA poate obține accelerații exponențiale comparativ cu omologul său clasic (TEDOPA). Demonstrăm utilitatea sa prin simularea transportului de exciton între moleculele de recoltare a luminii pe un dispozitiv IBMQ real folosind până la 12 qubiți. Q-TEDOPA arată promițător în îmbunătățirea capacităților de simulare cuantică, oferind o abordare mai eficientă din punct de vedere al resurselor în comparație cu TEDOPA clasic.

► Date BibTeX

@article{Guimaraes2024digitalquantum, doi = {10.22331/q-2024-02-05-1242}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-02-05-1242}, titlu = {Digital quantum simularea dinamicii neperturbative a sistemelor deschise cu polinoame ortogonale}, autor = {Guimar{~{a}}es, Jos{'{e}} D. și Vasilevskiy, Mikhail I. și Barbosa, Lu{'{i} }s S.}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, editor = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volum = {8 }, pagini = {1242}, luna = februarie, anul = {2024} }

► Referințe

[1] Yoshitaka Tanimura. „Abordare „exactă” numeric a dinamicii cuantice deschise: ecuațiile ierarhice ale mișcării (heom)”. J. Chem. Fiz. 153, 020901 (2020). url: https:///doi.org/10.1063/5.0011599.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0011599

[2] Akihito Ishizaki și Graham R Fleming. „Tratamentul unificat al dinamicii saltului cuantic coerent și incoerent în transferul electronic de energie: abordarea ecuației ierarhice reduse”. J. Chem. Fiz. 130, 234111 (2009). url: https:///doi.org/10.1063/1.3155372.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3155372

[3] Kiyoto Nakamura și Yoshitaka Tanimura. „Răspunsul optic al complexului de transfer de sarcină condus de laser descris de modelul holstein-hubbard cuplat la băile de căldură: abordarea ierarhică a ecuațiilor de mișcare”. J. Chem. Fiz. 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 și Martin B Plenio. „Reprezentări în lanț ale sistemelor cuantice deschise și simularea lor numerică cu metode de grup de renormalizare a matricei de densitate adaptativă la timp”. În Semiconductori și Semimetale. Volumul 85, paginile 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 și Martin B Plenio. „Cartarea exactă între modelele cuantice sistem-rezervor și lanțurile discrete semi-infinite folosind polinoame ortogonale”. J. Matematică. Fiz. 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 și Martin B Plenio. „Simularea eficientă a interacțiunilor puternice sistem-mediu”. Fiz. Rev. 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 și Martin B Plenio. „Simularea eficientă a sistemelor cuantice deschise cu temperatură finită”. Fiz. Rev. Lett. 123, 090402 (2019). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.090402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.090402

[8] Ulrich Schollwöck. „Grupul de renormalizare a densității-matricei în epoca stărilor de produs matrice”. Ann. Fiz. 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 și Martin B Plenio. „Colocviu: Legile ariei pentru entropia de încrucișare”. Rev. Mod. Fiz. 82, 277 (2010). url: https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.277.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.277

[10] Richard P Feynman. „Simularea fizicii cu computerele”. În Feynman și calcul. Paginile 133–153. CRC Press (2018). url: https:///doi.org/10.1007/BF02650179.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02650179

[11] Google AI Quantum, Colaboratori*†, Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B Buckley și colab. „Hartree-fock pe un computer cuantic qubit supraconductor”. Science 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 și colab. „Observarea dinamicii separate a sarcinii și spinului în modelul 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 și Zhanshan Sam Ma. „Dbg2olc: asamblare eficientă a genomilor mari folosind citiri lungi eronate ale tehnologiilor de secvențiere de a treia generație”. Sci. Rep. 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 și David A Mazziotti. „Simularea cuantică a sistemelor cuantice deschise folosind o descompunere unitară a operatorilor”. Fiz. Rev. 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 și James K Freericks. „Demonstrarea unei simulări robuste a problemelor conduse-disipative pe computere cuantice pe termen scurt” (2021). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.01183.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2108.01183

[16] Sabine Tornow, Wolfgang Gehrke și Udo Helmbrecht. „Dinamica de non-echilibru a unui model hubbard disipator cu două site-uri simulat pe calculatoare cuantice ibm”. J. Fiz. A: Matematică. Theor. 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 și Sabrina Maniscalco. „Experiența IBM q ca un banc de testare experimental versatil pentru simularea sistemelor cuantice deschise”. npj Quantum Inf. 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 și Saber Kais. „Un algoritm cuantic general pentru dinamica cuantică deschisă demonstrat cu complexul fenna-matthews-olson”. Quantum 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 și Prineha Narang. „Captarea dinamicii non-markoviane pe computere cuantice pe termen scurt”. Fiz. Rev. Research 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 și Xiao Yuan. „Simularea cuantică variațională a proceselor generale”. Fiz. Rev. Lett. 125, 010501 (2020). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.010501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.010501

[21] Richard Cleve și Chunhao Wang. „Algoritmi cuantici eficienți pentru simularea evoluției 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 și Simon C Benjamin. „Teoria simulării cuantice variaționale”. Quantum 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 și Jarek Nabrzyski. „Simularea relaxării termice în sistemele de chimie de spin pe un computer cuantic folosind decoerența inerentă a qubitului” (2020). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2001.00794.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2001.00794

[24] Shin Sun, Li-Chai Shih și Yuan-Chung Cheng. „Simularea cuantică eficientă a dinamicii sistemului cuantic deschis pe computere cuantice zgomotoase” (2021). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2106.12882.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2106.12882

[25] Hefeng Wang, Sahel Ashhab și Franco Nori. „Algoritm cuantic pentru simularea dinamicii unui sistem cuantic deschis”. Fiz. Rev. 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 și Matthias Troyer. „Abordare hibridă cuantică-clasică a materialelor corelate”. Fiz. Rev. 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 și colab. „Algoritm și experiment al teoriei câmpului mediu dinamic pe computere cuantice” (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 și Alexandre Blais. „Simularea cuantică variațională a cuplării ultraputernice lumină-materie”. Physical Review Research 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 și Roni Harnik. „Calcul cuantic digital al sistemelor de interacțiune fermion-bozon”. Fiz. Rev. 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 și Austin J Minnich. „Simularea cuantică digitală a sistemelor cuantice deschise folosind evoluția imaginar-timp cuantică”. PRX Quantum 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 și Mihail I Vasilevskiy. „Simularea transferului de energie neradiativă în sisteme fotosintetice folosind un computer cuantic”. Complexitate 2020 (2020). url: https:///doi.org/10.1155/2020/3510676.
https: / / doi.org/ 10.1155 / 2020/3510676

[32] Iulia M Georgescu, Sahel Ashhab și Franco Nori. „Simulare cuantică”. Rev. Mod. Fiz. 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 și colab. „Teoria sistemelor cuantice deschise”. Oxford University Press la cerere. (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 și Martin B Plenio. „Efecte cuantice în biologie”. Cambridge University Press. (2014). url: https:///doi.org/10.1017/CBO9780511863189.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511863189

[35] Niklas Christensson, Harald F Kauffmann, Tonu Pullerits și Tomas Mancal. „Originea coerențelor de lungă durată în complexele de recoltare a luminii”. J. Fiz. Chim. B 116, 7449–7454 (2012). url: https:///doi.org/10.1021/jp304649c.
https:///doi.org/10.1021/jp304649c

[36] MI Vasilevskiy, EV Anda și SS Makler. „Efectele interacțiunii electron-fonon în punctele cuantice semiconductoare: o abordare nonperturabativă”. Fiz. Rev. 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 și Karl Börjesson. „Canalizarea energiei de excitație asistată de Polariton în heterojoncțiuni organice”. Nat. comun. 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 și Gregory D Scholes. „Interacțiunea pachetelor de unde vibraționale în timpul unei reacții ultrarapide de transfer de electroni”. Nature Chemistry 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 Gautschi. „Algoritmul 726: Orthpol – un pachet de rutine pentru generarea de polinoame ortogonale și reguli de cuadratura de tip gauss”. TOMS 20, 21–62 (1994). url: https:///doi.org/10.1145/174603.174605.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 174603.174605

[40] MP Woods, R Groux, AW Chin, Susana F Huelga și Martin B Plenio. „Mapări ale sistemelor cuantice deschise pe reprezentări în lanț și înglobări markoviane”. J. Matematică. Fiz. 55, 032101 (2014). url: https:///doi.org/10.1063/1.4866769.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4866769

[41] Dario Tamascelli. „Dinamica excitației în medii mapate în lanț”. Entropia 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 și Gian Giacomo Guerreschi. „Simularea cuantică digitală eficientă din punct de vedere al resurselor a sistemelor d-level pentru hamiltonieni fotonici, vibraționali și spin-s”. npj Quantum Inf. 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 și Earl T Campbell. „Optimizarea descompozițiilor trotter-suzuki pentru simularea cuantică folosind strategii evolutive”. În Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference. Paginile 1223–1231. (2019). url: https:///doi.org/10.1145/3321707.3321835.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3321707.3321835

[44] Burak Şahinoğlu şi Rolando D Somma. „Simularea hamiltoniană în subspațiul cu energie joasă”. npj Quantum Inf. 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 și Rolando D Somma. „Simulând dinamica hamiltoniană cu o serie Taylor trunchiată”. Fiz. Rev. Lett. 114, 090502 (2015). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.090502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.090502

[46] Guang Hao Low și Isaac L Chuang. „Simularea hamiltoniană prin qubitizare”. Quantum 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 și Simon C Benjamin. „Simulator cuantic variațional eficient care încorporează minimizarea activă a erorilor”. Fiz. Rev. 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 Cicio, Patrick J Coles și Andrew Sornborger. „Redirecționare rapidă variațională pentru simularea cuantică dincolo de timpul de coerență”. npj Quantum Inf. 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 Cicio, Patrick J Coles și Andrew Sornborger. „Diagonalizarea hamiltoniană variațională pentru simularea cuantică dinamică” (2020). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559

[50] Stefano Barison, Filippo Vicentini și Giuseppe Carleo. „Un algoritm cuantic eficient pentru evoluția în timp a circuitelor parametrizate”. Quantum 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 și Peter P Orth. „Simulări de dinamică cuantică dincolo de timpul de coerență pe hardware-ul cuantic zgomotos la scară intermediară prin compresie variațională de trotter”. Fiz. Rev. Research 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 și Martin B Plenio. „Simularea băilor bosonice cu bare de eroare”. Fiz. Rev. Lett. 115, 130401 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.130401

[53] Alexander Nüßeler, Dario Tamascelli, Andrea Smirne, James Lim, Susana F Huelga și Martin B Plenio. „Amprenta și închiderea universală markoviană a mediilor bosonice structurate”. Fiz. Rev. 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 și Martin B Plenio. „Sisteme deschise cu limite de eroare: model spin-boson cu variații de densitate spectrală”. Fiz. Rev. 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, et al. „Compilare aleatorie pentru calcul cuantic scalabil pe un procesor cuantic supraconductor zgomotos” (2020). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.11.041039.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.041039

[56] Michael A Nielsen și Isaac Chuang. „Calcul cuantic și informații cuantice” (2002).

[57] Andrew M Childs, Dmitri Maslov, Yunseong Nam, Neil J Ross și Yuan Su. „Spre prima simulare cuantică cu accelerare cuantică”. 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 și Shuchen Zhu. „Teoria erorii trotterului cu scalarea comutatorului”. Fiz. Rev. 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 și Barry C Sanders. „Descompoziții de ordin superior ale exponențialelor operatorilor ordonate”. J. Fiz. A: Matematică. Theor. 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 și Jacob M Taylor. „Simulare cuantică digitală mai rapidă prin protecție prin simetrie”. PRX Quantum 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 și Joel A Tropp. „Concentrație pentru formule ale produselor aleatorii”. PRX Quantum 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 și Tim J Zuehlsdorff. „Influența efectelor non-adiabatice asupra spectrelor de absorbție liniare în faza condensată: albastru de metilen”. J. Chem. Fiz. 155, 144112 (2021). url: https:///doi.org/10.1063/5.0062950.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0062950

[63] Florian AYN Schröder și Alex W Chin. „Simularea dinamicii cuantice deschise cu stări ale produsului matricei variaționale dependente de timp: către corelarea microscopică a dinamicii mediului și evoluția redusă a sistemului”. Fiz. Rev. B 93, 075105 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.93.075105

[64] Javier Del Pino, Florian AYN Schröder, Alex W Chin, Johannes Feist și Francisco J Garcia-Vidal. „Simularea rețelei de tensori a dinamicii non-markoviane în polaritoni organici”. Fiz. Rev. 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 și Ulrich Kleinekathöfer. „Influența câmpurilor de forță și a abordării chimiei cuantice asupra densităților spectrale ale bchl a în soluție și în proteinele fmo”. J. Fiz. Chim. 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 și Graham R Fleming. „Examinarea teoretică a coerenței cuantice într-un sistem fotosintetic la temperatură fiziologică”. 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 și Donatas Zigmantas. „Identificarea și caracterizarea diverselor coerențe în complexul fenna–matthews–olson”. Nat. Chim. 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 și colab. „Optimizarea aproximativă cuantică a problemelor grafice neplanare pe un procesor supraconductor plan”. Nat. Fiz. 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 și Martin B Plenio. „Rolul structurilor vibraționale neechilibrate în coerența și recoerența electronică în complexele pigment-proteine”. Nat. Fiz. 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 și colab. „Dovezi pentru utilitatea calculului cuantic înainte de toleranța la erori”. Natura 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 și Kristan Temme. „Anularea erorilor probabilistice cu modele pauli-lindblad rare pe procesoare cuantice zgomotoase”. Nat. Phys.Pagini 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 și Andrew G Green. „Simularea stării fundamentale și a tranzițiilor de fază cuantică dinamică pe un computer cuantic supraconductor”. Nat. comun. 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 și Jared H Cole. „Ecuații Bloch-redfield pentru modelarea complexelor de recoltare a luminii”. J. Chem. Fiz. 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 și K Birgitta Whaley. „Interacțiunea transferului de energie asistat de vibrații și de mediu”. New J. Phys. 24, 033032 (2022). url: https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac5841.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ac5841

[75] Andrew Cross. „Experiența ibm q și software-ul de calcul cuantic open-source qiskit”. În rezumatele întâlnirii din martie APS. Volumul 2018, paginile L58–003. (2018). url: https:///ui.adsabs.harvard.edu/abs/2018APS..MARL58003.
https:///ui.adsabs.harvard.edu/abs/2018APS..MARL58003

[76] Joel J Wallman și Joseph Emerson. „Adaptarea zgomotului pentru calcul cuantic scalabil prin compilare aleatorie”. Fiz. Rev. 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 și William J Zeng. „Extrapolarea digitală a zgomotului zero pentru atenuarea erorilor cuantice”. În 2020 IEEE Int. Conf. pe QCE. Paginile 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 și Benjamin Nachman. „Extrapolare zero-zgomot eficientă din punct de vedere informatic pentru atenuarea erorilor cuantice”. Fiz. Rev. A 105, 042406 (2022). url: https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.042406.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.042406

[79] Zhenyu Cai. „Extrapolarea erorilor multi-exponențiale și combinarea tehnicilor de atenuare a erorilor pentru aplicațiile nisq”. npj Quantum Inf. 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 și colab. „Mitiq: Un pachet software pentru atenuarea erorilor pe computerele cuantice zgomotoase”. Quantum 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 și Xiao Yuan. „Algoritmi hibrizi cuantic-clasici și atenuarea erorilor cuantice”. J. Fiz. Soc. 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 și Johannes Feist. „Trunchieri precise ale modelelor de cartografiere în lanț pentru sisteme cuantice deschise”. Nanomateriale 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 și colab. „Pennylane: Diferențierea automată a calculelor hibride cuantice-clasice” (2018). url: https:///doi.org/10.48550/arXiv.1811.04968.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1811.04968

[84] Julia Adolphs și Thomas Renger. „Cum proteinele declanșează transferul de energie de excitație în complexul fmo al bacteriilor cu sulf verde”. Biophys. 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 și Graham R Fleming. „Dovezi pentru transferul de energie sub formă de undă prin coerența cuantică în sistemele fotosintetice”. Nature 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 și Gregory S Engel. „Coerența cuantică de lungă durată în complexele fotosintetice la temperatură fiziologică”. 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 și Donatas Zigmantas. „Cartografia in situ a fluxului de energie prin întregul aparat fotosintetic”. Nat. Chim. 8, 705–710 (2016). url: https:///doi.org/10.1038/nchem.2525.
https:///doi.org/10.1038/nchem.2525

Citat de

[1] José D. Guimarães, James Lim, Mikhail I. Vasilevskiy, Susana F. Huelga și Martin B. Plenio, „Noise-Assisted Digital Quantum Simulation of Open Systems Using Partial Probabilistic Error Cancellation”, PRX Quantum 4 4, 040329 (2023).

[2] Jonathon P. Misiewicz și Francesco A. Evangelista, „Implementarea eigensolverului cuantic proiectiv pe un computer cuantic”, arXiv: 2310.04520, (2023).

[3] Anthony W. Schlimgen, Kade Head-Marsden, LeeAnn M. Sager-Smith, Prineha Narang și David A. Mazziotti, „Quantum state preparation and nonunitary evolution with diagonal operators”, Revista fizică A 106 2, 022414 (2022).

Citatele de mai sus sunt din ADS SAO / NASA (ultima actualizare cu succes 2024-02-06 02:51:43). Lista poate fi incompletă, deoarece nu toți editorii furnizează date de citare adecvate și complete.

On Serviciul citat de Crossref nu s-au găsit date despre citarea lucrărilor (ultima încercare 2024-02-06 02:51:41).

Acest Lucru este publicat în Quantum sub Creative Commons Atribuire 4.0 internațională (CC BY 4.0) licență. Drepturile de autor rămân la deținătorii de drepturi de autor originale, precum autorii sau instituțiile lor.

Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
Sursa: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-02-05-1242/

Timestamp-ul: 5 Februarie 2024

Timestamp-ul: Februarie 15, 2024

Simularea cuantică digitală a dinamicii neperturbative a sistemelor deschise cu polinoame ortogonale

Republicat de Platon

Abstract

Rezumat popular

► Date BibTeX

► Referințe

Citat de

Mai mult de la Jurnalul cuantic

Optimizare cuantică de paritate: compilator

Codurile subsistemului topologic Pauli din teoriile abeliene anyon

Somn de depunere sezonieră

Dovezi eficiente în profunzime ale cuanticii

Ferestre microcanonice asupra operatorilor cuantici

Securitatea distribuției cheilor cuantice cu nepotrivirea eficienței detectării în cazul multifotonului

Partiționarea qubiților în coduri de produs hipergraf pentru a implementa porți logice

Simulare Hamiltoniană optimă pentru sisteme periodice de timp

Erori coerente și erori de citire în codul de suprafață

Despre peisajul energetic al procesării simetrice a semnalelor cuantice

Formalismul stabilizatorului XP: o generalizare a formalismului stabilizatorului Pauli cu faze arbitrare

Pregătirea stării cuantice cu adâncime redusă eficientă în spațiu-timp cu aplicații

Despre noi

Căutare verticală și Ai

Platformă

Rămâneți conectat

Cont