Цифровое квантовое моделирование непертурбативной динамики открытых систем с ортогональными полиномами

Цифровое квантовое моделирование непертурбативной динамики открытых систем с ортогональными полиномами

Отметка времени: 5 февраля 2024 г., 9:49 AM

Хосе Д. Гимарайнш1,2,3, Михаил Иванович Василевский3,4,5и Луис С. Барбоза3,6

1Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto, Брага 4710-057, Португалия
2Институт теоретической физики и IQST, Ульмский университет, Albert-Einstein-Allee 11, Ульм 89081, Германия
3Международная Иберийская лаборатория нанотехнологий, Av. Местре Хосе Вейга s/n, Брага 4715-330, Португалия
4Лаборатория физики материалов и экстренных технологий (LaPMET), Университет Минью, Брага 4710-057, Португалия
5Департамент физики, Университет Минью, Брага 4710-057, Португалия
6INESC TEC, Департамент информатики, Университет Минью, Брага 4710-057, Португалия

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Классическое непертурбативное моделирование динамики открытых квантовых систем сталкивается с несколькими проблемами масштабируемости, а именно с экспоненциальным масштабированием вычислительных усилий в зависимости от продолжительности моделирования или размера открытой системы. В этой работе мы предлагаем использовать оператор развивающейся во времени плотности с алгоритмом ортогональных полиномов (TEDOPA) на квантовом компьютере, который мы называем Quantum TEDOPA (Q-TEDOPA), для моделирования непертурбативной динамики открытых квантовых систем, линейно связанных в бозонную среду (непрерывная фононная баня). Выполняя замену базиса гамильтониана, TEDOPA создает цепочку гармонических осцилляторов только с локальными взаимодействиями ближайших соседей, что делает этот алгоритм подходящим для реализации на квантовых устройствах с ограниченной связностью кубитов, таких как сверхпроводящие квантовые процессоры. Мы подробно анализируем реализацию TEDOPA на квантовом устройстве и показываем, что экспоненциального масштабирования вычислительных ресурсов потенциально можно избежать при моделировании временной эволюции систем, рассматриваемых в этой работе. Мы применили предложенный метод для моделирования транспорта экситонов между двумя светособирающими молекулами в режиме умеренной силы связи с немарковской гармонической средой осциллятора на устройстве IBMQ. Приложения задач Q-TEDOPA, которые не могут быть решены методами возмущений, относятся к различным областям, таким как динамика квантовых биологических систем и сильно коррелированных систем конденсированного состояния.

Digital quantum simulation of non-perturbative dynamics of open systems with orthogonal polynomials PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Популярное резюме

В статье представлен оператор квантовой плотности, развивающийся во времени, с алгоритмом ортогональных полиномов (Q-TEDOPA), адаптацией классического метода TEDOPA для квантовых вычислений, в котором моделируется непертурбативная динамика открытых квантовых систем, линейно связанных с бозонной средой. Разработанный для квантовых компьютеров с ограниченным подключением кубитов, таких как сверхпроводящие квантовые процессоры, Q-TEDOPA требует только локальных взаимодействий ближайших соседей. Мы анализируем сложность метода и предполагаем, что Q-TEDOPA может достигать экспоненциального ускорения по сравнению со своим классическим аналогом (TEDOPA). Мы демонстрируем его полезность, моделируя транспорт экситонов между светособирающими молекулами на реальном устройстве IBMQ, использующем до 12 кубитов. Q-TEDOPA обещает расширить возможности квантового моделирования, обеспечивая более ресурсоэффективный подход по сравнению с классической TEDOPA.

► Данные BibTeX

► Рекомендации

[1] Ёситака Танимура. «Численно «точный» подход к открытой квантовой динамике: иерархические уравнения движения (heom)». Дж. Хим. Физ. 153, 020901 (2020). URL: https://doi.org/10.1063/5.0011599.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0011599

[2] Акихито Ишизаки и Грэм Р. Флеминг. «Единая трактовка квантовой когерентной и некогерентной прыжковой динамики при передаче электронной энергии: подход с использованием уравнений уменьшенной иерархии». Дж. Хим. Физ. 130, 234111 (2009). URL: https://doi.org/10.1063/1.3155372.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3155372

[3] Киёто Накамура и Ёситака Танимура. «Оптический отклик лазерного комплекса переноса заряда, описываемого моделью Гольштейна – Хаббарда в сочетании с тепловыми ваннами: подход иерархических уравнений движения». Дж. Хим. Физ. 155, 064106 (2021). URL: https://doi.org/10.1063/5.0060208.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0060208

[4] Алекс В. Чин, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Цепные представления открытых квантовых систем и их численное моделирование с использованием методов ренормгруппы адаптивной ко времени матрицы плотности». В полупроводниках и полуметаллах. Том 85, страницы 115–143. Эльзевир (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] Алекс В. Чин, Анхель Ривас, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Точное отображение между квантовыми моделями системы-резервуара и полубесконечными дискретными цепями с использованием ортогональных полиномов». Дж. Математика. Физ. 51, 092109 (2010). URL: https://doi.org/10.1063/1.3490188.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3490188

[6] Хавьер Прайор, Алекс В. Чин, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Эффективное моделирование сильных взаимодействий системы и окружающей среды». Физ. Преподобный Летт. 105, 050404 (2010). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.050404.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.050404

[7] Дарио Тамачелли, Андреа Смирн, Джемин Лим, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Эффективное моделирование открытых квантовых систем с конечной температурой». Физ. Преподобный Летт. 123, 090402 (2019). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.090402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.090402

[8] Ульрих Шольвёк. «Ренормгруппа матрицы плотности в возрасте состояний матричного произведения». Анна. Физ. 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] Йенс Эйсерт, Маркус Крамер и Мартин Б. Пленио. «Коллоквиум: Законы площади для энтропии запутанности». Преподобный Мод. Физ. 82, 277 (2010). URL: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.277.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.277

[10] Ричард П. Фейнман. «Моделирование физики с помощью компьютеров». Фейнман и вычисления. Страницы 133–153. ЦРК Пресс (2018). URL: https://doi.org/10.1007/BF02650179.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02650179

[11] Google AI Quantum, сотрудники*†, Фрэнк Аруте, Кунал Арья, Райан Бэббуш, Дэйв Бэкон, Джозеф С. Бардин, Рами Барендс, Серджио Бойшо, Майкл Бротон, Боб Б. Бакли и др. «Хартри-Фок о сверхпроводящем кубитном квантовом компьютере». Наука 369, 1084–1089 (2020). URL: https://doi.org/10.1126/science.abb981.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abb981

[12] Фрэнк Аруте, Кунал Арья, Райан Бэббуш, Дэйв Бэкон, Джозеф С. Бардин, Рами Барендс, Андреас Бенгтссон, Серхио Бойшо, Майкл Бротон, Боб Б. Бакли и др. «Наблюдение разделенной динамики заряда и спина в модели Ферми-Хаббарда» (2020). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2010.07965.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2010.07965

[13] Чэнси Е, Кристофер М. Хилл, Шиган Ву, Цзюэ Жуань и Чжаншань Сэм Ма. «Dbg2olc: эффективная сборка больших геномов с использованием длинных ошибочных чтений технологий секвенирования третьего поколения». наук. Отчет 6, 1–9 (2016). URL: https://doi.org/10.1038/srep31900.
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep31900

[14] Энтони В. Шлимген, Кейд Хед-Марсден, Лиэнн М. Сагер, Принеха Наранг и Дэвид А. Мацциотти. «Квантовое моделирование открытых квантовых систем с использованием унитарной декомпозиции операторов». Физ. Преподобный Летт. 127, 270503 (2021). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.270503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.270503

[15] Брайан Рост, Лоренцо Дель Ре, Натан Эрнест, Александр Ф. Кемпер, Барбара Джонс и Джеймс К. Фририкс. «Демонстрация надежного моделирования управляемо-диссипативных проблем на квантовых компьютерах ближайшего будущего» (2021 г.). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2108.01183.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2108.01183

[16] Сабина Торнов, Вольфганг Герке и Удо Хельмбрехт. «Неравновесная динамика диссипативной двухузловой модели Хаббарда, смоделированной на квантовых компьютерах IBM». Дж. Физ. А: Математика. Теор. 55, 245302 (2022). URL: https://doi.org/10.1088/1751-8121/ac6bd0.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​ac6bd0

[17] Гильермо Гарсиа-Перес, Маттео Росси и Сабрина Манискалько. «Опыт IBM q как универсального экспериментального стенда для моделирования открытых квантовых систем». npj Квантовая инф. 6, 1–10 (2020). URL: https://doi.org/10.1038/s41534-019-0235-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0235-й

[18] Цзысюань Ху, Кейд Хед-Марсден, Дэвид А. Мацциотти, Принеха Наранг и Сэйбер Кайс. «Общий квантовый алгоритм открытой квантовой динамики, продемонстрированный с помощью комплекса Фенны-Мэтьюза-Олсона». Квант 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] Кейд Хед-Марсден, Стефан Крастанов, Дэвид А. Мацциотти и Принеха Наранг. «Захват немарковской динамики на квантовых компьютерах ближайшего будущего». Физ. Ред. Исследования 3, 013182 (2021). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.013182.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.013182

[20] Сугуру Эндо, Цзиньчжао Сунь, Ин Ли, Саймон С. Бенджамин и Сяо Юань. «Вариационное квантовое моделирование общих процессов». Физ. Преподобный Летт. 125, 010501 (2020). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.010501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.010501

[21] Ричард Клив и Чунхао Ван. «Эффективные квантовые алгоритмы для моделирования эволюции Линдблада» (2016). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.1612.09512.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1612.09512

[22] Сяо Юань, Сугуру Эндо, Ци Чжао, Ин Ли и Саймон С. Бенджамин. «Теория вариационного квантового моделирования». Квант 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] Брайан Рост, Барбара Джонс, Мария Вьюшкова, Айла Али, Шарлотта Каллип, Александр Вьюшков и Ярек Набжиски. «Моделирование тепловой релаксации в системах спиновой химии на квантовом компьютере с использованием собственной декогеренции кубита» (2020). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2001.00794.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2001.00794

[24] Шин Сун, Ли-Чай Ши и Юань-Чунг Ченг. «Эффективное квантовое моделирование динамики открытой квантовой системы на шумных квантовых компьютерах» (2021). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2106.12882.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2106.12882

[25] Хефэн Ван, Сахель Ашхаб и Франко Нори. «Квантовый алгоритм моделирования динамики открытой квантовой системы». Физ. Ред. А 83, 062317 (2011). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.101.012328.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.012328

[26] Бела Бауэр, Дэйв Векер, Эндрю Дж. Миллис, Мэтью Б. Гастингс и Маттиас Тройер. «Гибридный квантово-классический подход к коррелированным материалам». Физ. Ред. X 6, 031045 (2016). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.6.031045.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031045

[27] Иван Рангер, Натан Фитцпатрик, Хунсян Чен, CH Альдерете, Харриетт Апель, Александр Коутан, Эндрю Паттерсон, Д. Муньос Рамо, Инъюэ Чжу, Нхунг Хонг Нгуен и др. «Алгоритм динамической теории среднего поля и эксперимент на квантовых компьютерах» (2019). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.1910.04735.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1910.04735

[28] Агустин Ди Паоло, Панайотис Кл Баркуцос, Ивано Тавернелли и Александр Бле. «Вариационное квантовое моделирование сверхсильной связи света и материи». Физический обзор исследований 2, 033364 (2020). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.033364.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033364

[29] Александру Макридин, Панайотис Спенцурис, Джеймс Амундсон и Рони Харник. «Цифровые квантовые вычисления взаимодействующих фермион-бозонных систем». Физ. Ред. А 98, 042312 (2018). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.98.042312.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.042312

[30] Хирш Камакари, Ши-Нин Сан, Марио Мотта и Остин Дж. Миннич. «Цифровое квантовое моделирование открытых квантовых систем с использованием квантовой эволюции во мнимом времени». PRX Quantum 3, 010320 (2022 г.). URL: https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010320.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010320

[31] Хосе Диого Гимарайнш, Карлос Таварес, Луис Соареш Барбоза и Михаил I Василевский. «Моделирование безызлучательного переноса энергии в фотосинтетических системах с помощью квантового компьютера». Сложность 2020 (2020). URL: https://doi.org/10.1155/2020/3510676.
https: / / doi.org/ 10.1155 / 2020/3510676

[32] Юлия Георгеску, Сахель Ашхаб и Франко Нори. «Квантовое моделирование». Преподобный Мод. Физ. 86, 153 (2014). URL: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.86.153.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.153

[33] Хайнц-Петер Брейер, Франческо Петруччионе и др. «Теория открытых квантовых систем». Издательство Оксфордского университета по запросу. (2002). URL: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001.
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: осо / 9780199213900.001.0001

[34] Масуд Мохсени, Ясир Омар, Грегори С. Энгель и Мартин Б. Пленио. «Квантовые эффекты в биологии». Издательство Кембриджского университета. (2014). URL: https://doi.org/10.1017/CBO9780511863189.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511863189

[35] Никлас Кристенссон, Харальд Ф. Кауфманн, Тону Пуллеритс и Томас Манкаль. «Происхождение долгоживущих когерентностей в светособирающих комплексах». Дж. Физ. хим. Б 116, 7449–7454 (2012). URL: https://doi.org/10.1021/jp304649c.
https://doi.org/10.1021/jp304649c

[36] М.И. Василевский, Е.В. Анда и С.С. Маклер. «Эффекты электрон-фононного взаимодействия в полупроводниковых квантовых точках: непертурабативный подход». Физ. Ред. Б 70, 035318 (2004). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.70.035318.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.70.035318

[37] Мао Ван, Мануэль Герцог и Карл Бёрьессон. «Канализирование энергии возбуждения с помощью поляритонов в органических гетеропереходах». Нат. Коммун. 12, 1–10 (2021). URL: https://doi.org/10.1038/s41467-021-22183-3.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-021-22183-3

[38] Шахнаваз Рафик, Бо Фу, Брайан Кудиш и Грегори Д. Скоулз. «Взаимодействие колебательных волновых пакетов во время сверхбыстрой реакции переноса электрона». Химия природы 13, 70–76 (2021). URL: https://doi.org/10.1038/s41557-020-00607-9.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41557-020-00607-9

[39] Вальтер Гаучи. «Алгоритм 726: Orthpol – пакет процедур для генерации ортогональных полиномов и квадратурных правил типа Гаусса». ТОМС 20, 21–62 (1994). URL: https://doi.org/10.1145/174603.174605.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 174603.174605

[40] М.П. Вудс, Р. Гру, А.В. Чин, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Отображения открытых квантовых систем на цепные представления и марковские вложения». Дж. Математика. Физ. 55, 032101 (2014). URL: https://doi.org/10.1063/1.4866769.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4866769

[41] Дарио Тамачелли. «Динамика возбуждения в средах с цепным отображением». Энтропия 22, 1320 (2020). URL: https://doi.org/10.3390/e22111320.
https: / / doi.org/ 10.3390 / e22111320

[42] Николас П.Д. Савайя, Тим Менке, Ти Ха Кьяу, Соника Джохри, Алан Аспуру-Гузик и Джан Джакомо Геррески. «Ресурсоэффективное цифровое квантовое моделирование систем d-уровня для фотонных, колебательных и спин-s-гамильтонианов». npj Квантовая инф. 6, 1–13 (2020). URL: https://doi.org/10.1038/s41534-020-0278-0.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-020-0278-0

[43] Бенджамин Д.М. Джонс, Дэвид Р. Уайт, Джордж О'Брайен, Джон А. Кларк и Эрл Т. Кэмпбелл. «Оптимизация разложения Троттера-Сузуки для квантового моделирования с использованием эволюционных стратегий». В материалах конференции по генетическим и эволюционным вычислениям. Страницы 1223–1231. (2019). URL: https://doi.org/10.1145/3321707.3321835.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3321707.3321835

[44] Бурак Шахиноглу и Роландо Д. Сомма. «Гамильтонианское моделирование в низкоэнергетическом подпространстве». npj Квантовая инф. 7, 1–5 (2021). URL: https://doi.org/10.1038/s41534-021-00451-w.
HTTPS: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-021-00451-ш

[45] Доминик В. Берри, Эндрю М. Чайлдс, Ричард Клив, Робин Котари и Роландо Д. Сомма. «Моделирование гамильтоновой динамики с помощью усеченного ряда Тейлора». Физ. Преподобный Летт. 114, 090502 (2015). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.090502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.090502

[46] Гуан Хао Лоу и Исаак Л. Чуанг. «Гамильтонианское моделирование путем кубитизации». Квант 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] Ин Ли и Саймон С. Бенджамин. «Эффективный вариационный квантовый симулятор, включающий активную минимизацию ошибок». Физ. Ред. X 7, 021050 (2017). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021050.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021050

[48] Кристина Чирстойю, Зои Холмс, Джозеф Иосуэ, Лукаш Синсио, Патрик Дж. Коулз и Эндрю Сорнборгер. «Вариационная быстрая перемотка вперед для квантового моделирования за пределами времени когерентности». npj Квантовая инф. 6, 1–10 (2020). URL: https://doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-020-00302-0

[49] Бенджамин Коммо, Марко Сересо, Зои Холмс, Лукаш Синсио, Патрик Дж. Коулз и Эндрю Сорнборгер. «Вариационная гамильтониановая диагонализация для динамического квантового моделирования» (2020). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2009.02559

[50] Стефано Барисон, Филиппо Вичентини и Джузеппе Карлео. «Эффективный квантовый алгоритм для временной эволюции параметризованных схем». Квант 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] Ной Ф. Бертузен, Таис V Тревизан, Томас Ядекола и Питер П. Орт. «Моделирование квантовой динамики за пределами времени когерентности на шумном квантовом оборудовании промежуточного масштаба с помощью вариационного сжатия». Физ. Ред. Исследования 4, 023097 (2022). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.023097.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.4.023097

[52] Миша П. Вудс, М. Крамер и Мартин Б. Пленио. «Моделирование бозонных ванн с погрешностями». Физ. Преподобный Летт. 115, 130401 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.130401

[53] Александр Нюселер, Дарио Тамачелли, Андреа Смирн, Джеймс Лим, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Отпечаток пальца и универсальное марковское замыкание структурированных бозонных сред». Физ. Преподобный Летт. 129, 140604 (2022). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.140604.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.140604

[54] Фабио Маскерпа, Андреа Смирн, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Открытые системы с границами ошибок: модель спин-бозона с вариациями спектральной плотности». Физ. Преподобный Летт. 118, 100401 (2017). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.100401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.100401

[55] Акель Хашим, Рави К. Найк, Алексис Морван, Жан-Лу Виль, Брэдли Митчелл, Джон Марк Крейкебаум, Марк Дэвис, Итан Смит, Костин Янку, Кевин П. О'Брайен и др. «Рандомизированная компиляция для масштабируемых квантовых вычислений на шумном сверхпроводящем квантовом процессоре» (2020). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.041039.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.041039

[56] Майкл Нильсен и Исаак Чуанг. «Квантовые вычисления и квантовая информация» (2002).

[57] Эндрю М. Чайлдс, Дмитрий Маслов, Юнсон Нам, Нил Дж. Росс и Юань Су. «К первому квантовому моделированию с квантовым ускорением». ПНАС 115, 9456–9461 (2018). URL: https://doi.org/10.1073/pnas.1801723115.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1801723115

[58] Эндрю М. Чайлдс, Юань Су, Минь Чан, Натан Вибе и Шучен Чжу. «Теория ошибки рысака с коммутаторным масштабированием». Физ. Ред. X 11, 011020 (2021). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.011020.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011020

[59] Натан Вибе, Доминик Берри, Питер Хойер и Барри С. Сандерс. «Разложение более высокого порядка упорядоченных операторных экспонент». Дж. Физ. А: Математика. Теор. 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] Минь С. Тран, Юань Су, Дэниел Карни и Джейкоб М. Тейлор. «Ускоренное цифровое квантовое моделирование за счет защиты симметрии». PRX Quantum 2, 010323 (2021 г.). URL: https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010323.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010323

[61] Чи-Фанг Чен, Синь-Юань Хуан, Ричард Куенг и Джоэл Тропп. «Концентрация для формул случайных произведений». PRX Quantum 2, 040305 (2021 г.). URL: https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040305.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040305

[62] Ангус Дж. Даннетт, Дункан Гоуленд, Кристин М. Исборн, Алекс В. Чин и Тим Дж. Зюльсдорф. «Влияние неадиабатических эффектов на спектры линейного поглощения в конденсированной фазе: Метиленовый синий». Дж. Хим. Физ. 155, 144112 (2021). URL: https://doi.org/10.1063/5.0062950.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0062950

[63] Флориан Айн Шредер и Алекс В. Чин. «Моделирование открытой квантовой динамики с зависящими от времени состояниями вариационной матрицы: на пути к микроскопической корреляции динамики окружающей среды и уменьшенной эволюции системы». Физ. Ред. Б 93, 075105 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.93.075105

[64] Хавьер Дель Пино, Флориан Айн Шредер, Алекс В. Чин, Йоханнес Файст и Франциско Дж. Гарсиа-Видаль. «Тензорное сетевое моделирование немарковской динамики в органических поляритонах». Физ. Преподобный Летт. 121, 227401 (2018). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.227401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.227401

[65] Сурьянараянан Чандрасекаран, Мортаза Ахтар, Стефани Валло, Алан Аспуру-Гузик и Ульрих Кляйнекатёфер. «Влияние силовых полей и подхода квантовой химии на спектральные плотности бхл а в растворе и в белках фмо». Дж. Физ. хим. Б 119, 9995–10004 (2015). URL: https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b03654.
https://​/​doi.org/​10.1021/​acs.jpcb.5b03654

[66] Акихито Ишизаки и Грэм Р. Флеминг. «Теоретическое исследование квантовой когерентности в фотосинтетической системе при физиологической температуре». ПНАС 106, 17255–17260 (2009). URL: https://doi.org/10.1073/pnas.0908989106.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.0908989106

[67] Эрлинг Тирхауг, Роэль Темпелаар, Марсело Х.П. Алькосер, Карел Жидек, Давид Бина, Яспер Кнестер, Томас Л.К. Янсен и Донатас Зигмантас. «Идентификация и характеристика различных когерентностей в комплексе Фенна-Мэтьюз-Олсон». Нат. хим. 10, 780–786 (2018). URL: https://doi.org/10.1038/s41557-018-0060-5.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41557-018-0060-5

[68] Мэтью П. Харриган, Кевин Дж. Санг, Мэтью Нили, Кевин Дж. Сатцингер, Фрэнк Арут, Кунал Арья, Хуан Аталая, Джозеф С. Бардин, Рами Барендс, Серджио Бойшо и др. «Квантовая аппроксимационная оптимизация задач с неплоскими графами на планарном сверхпроводящем процессоре». Нат. Физ. 17, 332–336 (2021). URL: https://doi.org/10.1038/s41567-020-01105-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-01105-й

[69] Алекс В. Чин, Дж. Прайор, Р. Розенбах, Ф. Кайседо-Солер, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио. «Роль неравновесных колебательных структур в электронной когерентности и рекогерентности в пигмент-белковых комплексах». Нат. Физ. 9, 113–118 (2013). URL: https://doi.org/10.1038/nphys2515.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2515

[70] Ёнсок Ким, Эндрю Эддинс, Саджант Ананд, Кен Суан Вей, Эвоут Ван Ден Берг, Сами Розенблатт, Хасан Найфе, Янтао Ву, Майкл Залетел, Кристан Темме и др. «Доказательства полезности квантовых вычислений перед отказоустойчивостью». Природа 618, 500–505 (2023). URL: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06096-3.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-023-06096-3

[71] Эвоут Ван Ден Берг, Златко К. Минев, Абхинав Кандала и Кристан Темме. «Вероятностное подавление ошибок с помощью разреженных моделей Паули – Линдблада на шумных квантовых процессорах». Нат. Физ.Страницы 1–6 (2023). URL: https://doi.org/10.1038/s41567-023-02042-2.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-023-02042-2

[72] Джеймс Дворин, Винул Вималавира, Фергус Бэрратт, Эрик Остби, Томас Э. О'Брайен и Эндрю Дж. Грин. «Моделирование основного состояния и динамических квантовых фазовых переходов на сверхпроводящем квантовом компьютере». Нат. Коммун. 13, 5977 (2022). URL: https://doi.org/10.1038/s41467-022-33737-4.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-022-33737-4

[73] Ян Джеске, Дэвид Дж. Инг, Мартин Б. Пленио, Сусана Ф. Уэльга и Джаред Х. Коул. «Уравнения Блоха-Редфилда для моделирования светособирающих комплексов». Дж. Хим. Физ. 142, 064104 (2015). URL: https://doi.org/10.1063/1.4907370.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4907370

[74] Цзэн-Чжао Ли, Ливен Ко, Жибо Ян, Мохан Саровар и К. Биргитта Уэйли. «Взаимодействие передачи энергии с помощью вибрации и окружающей среды». Нью Дж. Физ. 24, 033032 (2022). URL: https://doi.org/10.1088/1367-2630/ac5841.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ac5841

[75] Эндрю Кросс. «Опыт IBM q и программное обеспечение для квантовых вычислений с открытым исходным кодом qiskit». В тезисах мартовского заседания АПС. Том 2018 г., страницы L58–003. (2018). URL: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2018APS..MARL58003.
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2018APS..MARL58003

[76] Джоэл Дж. Уоллман и Джозеф Эмерсон. «Адаптация шума для масштабируемых квантовых вычислений посредством рандомизированной компиляции». Физ. Ред. А 94, 052325 (2016). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.052325.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.052325

[77] Тюдор Джургика-Тирон, Юсеф Хинди, Райан ЛаРоуз, Андреа Мари и Уильям Дж. Зенг. «Цифровая экстраполяция с нулевым шумом для уменьшения квантовых ошибок». В 2020 году IEEE Int. Конф. на QCE. Страницы 306–316. ИИЭР (2020). URL: https://doi.org/10.1109/QCE49297.2020.00045.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE49297.2020.00045

[78] Винсент Р. Паскуцци, Андре Хе, Кристиан В. Бауэр, Вибе А. Де Йонг и Бенджамин Нахман. «Вычислительно эффективная экстраполяция с нулевым шумом для уменьшения ошибок квантовых вентилей». Физ. Ред. А 105, 042406 (2022). URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.105.042406.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.042406

[79] Женьюй Цай. «Многоэкспоненциальная экстраполяция ошибок и комбинирование методов уменьшения ошибок для приложений nisq». npj Квантовая инф. 7, 1–12 (2021). URL: https://doi.org/10.1038/s41534-021-00404-3.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00404-3

[80] Райан ЛаРоуз, Андреа Мари, Сара Кайзер, Питер Дж. Каралекас, Андре Аль Алвес, Петр Чарник, Мохамед Эль Манду, Макс Х. Гордон, Юсеф Хинди, Аарон Робертсон и др. «Mitiq: пакет программного обеспечения для устранения ошибок на шумных квантовых компьютерах». Квант 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] Сугуру Эндо, Чжэньюй Цай, Саймон С. Бенджамин и Сяо Юань. «Гибридные квантово-классические алгоритмы и уменьшение квантовых ошибок». Дж. Физ. Соц. Япония. 90, 032001 (2021). URL: https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.032001.
https: / / doi.org/ 10.7566 / JPSJ.90.032001

[82] Моника Санчес-Баркилья и Йоханнес Файст. «Точные усечения моделей отображения цепей для открытых квантовых систем». Наноматериалы 11, 2104 (2021). URL: https://doi.org/10.3390/nano11082104.
https://doi.org/10.3390/nano11082104

[83] Вилле Бергхольм, Джош Исаак, Мария Шульд, Кристиан Гоголин, М. Сохаиб Алам, Шахнаваз Ахмед, Хуан Мигель Арразола, Карстен Бланк, Ален Дельгадо, Соран Джахангири и др. «Пеннилейн: Автоматическая дифференциация гибридных квантово-классических вычислений» (2018). URL: https://doi.org/10.48550/arXiv.1811.04968.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1811.04968

[84] Джулия Адольфс и Томас Ренгер. «Как белки запускают перенос энергии возбуждения в фмо-комплексе зеленых серобактерий». Биофиз. Дж. 91, 2778–2797 (2006). URL: https://doi.org/10.1529/biophysj.105.079483.
https://​/​doi.org/​10.1529/​biophysj.105.079483

[85] Грегори С. Энгель, Тесса Р. Калхун, Элизабет Л. Рид, Тэ-Кью Ан, Томаш Манчал, Юань-Чунг Ченг, Роберт Э. Бланкеншип и Грэм Р. Флеминг. «Доказательства волнообразной передачи энергии посредством квантовой когерентности в фотосинтетических системах». Природа 446, 782–786 (2007). URL: https://doi.org/10.1038/nature05678.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature05678

[86] Гитт Панитчаянкун, Дуган Хейс, Келли А. Франстед, Джастин Р. Карам, Элад Харель, Цзяньчжун Вен, Роберт Э. Бланкеншип и Грегори С. Энгель. «Долгоживущая квантовая когерентность в фотосинтетических комплексах при физиологической температуре». ПНАС 107, 12766–12770 (2010). URL: https://doi.org/10.1073/pnas.1005484107.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1005484107

[87] Якуб Досталь, Якуб Пшенчик и Донатас Зигмантас. «Картирование потока энергии через весь фотосинтетический аппарат in situ». Нат. хим. 8, 705–710 (2016). URL: https://doi.org/10.1038/nchem.2525.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nchem.2525

Цитируется

[1] Хосе Д. Гимарайнш, Джеймс Лим, Михаил И. Василевский, Сусана Ф. Уэльга и Мартин Б. Пленио, «Цифровое квантовое моделирование открытых систем с использованием шума с использованием частичного вероятностного подавления ошибок», PRX Quantum 4 4, 040329 (2023).

[2] Джонатон П. Мисевич и Франческо А. Евангелиста, «Реализация проективного квантового собственного решателя на квантовом компьютере», Arxiv: 2310.04520, (2023).

[3] Энтони В. Шлимген, Кейд Хед-Марсден, ЛиЭнн М. Сагер-Смит, Принеха Наранг и Дэвид А. Мацциотти, «Подготовка квантового состояния и неунитарная эволюция с диагональными операторами», Физический обзор A 106 2, 022414 (2022).

Приведенные цитаты из САО / НАСА ADS (последнее обновление успешно 2024-02-06 02:51:43). Список может быть неполным, поскольку не все издатели предоставляют подходящие и полные данные о цитировании.

On Цитируемый сервис Crossref Данные о цитировании работ не найдены (последняя попытка 2024-02-06 02:51:41).

Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.

Отметка времени:

Больше от Квантовый журнал