Simulating Gauge Theories With Variational Quantum Eigensolvers In Superconducting Microwave Cavities

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अनुयायियों: 0

जिंगलेई झांग^1,2, रयान फर्ग्यूसन^1,2, स्टीफन कुह्न³, जान एफ हासे^1,2,4, सीएम विल्सन^1,5, कार्ल जानसेन⁶, तथा क्रिस्टीन ए मस्किक^1,2,7

¹क्वांटम कंप्यूटिंग संस्थान, वाटरलू विश्वविद्यालय, वाटरलू, ओंटारियो N2L 3G1, कनाडा
²भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग, वाटरलू विश्वविद्यालय, वाटरलू, ओंटारियो N2L 3G1, कनाडा
³संगणना-आधारित विज्ञान और प्रौद्योगिकी अनुसंधान केंद्र, साइप्रस संस्थान, 20 कावाफी स्ट्रीट, 2121 निकोसिया, साइप्रस
⁴सैद्धांतिक भौतिकी और IQST संस्थान, यूनिवर्सिटम उल्म, अल्बर्ट-आइंस्टीन-एलीली 11, डी-89069 उल्म, जर्मनी
⁵इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग, वाटरलू विश्वविद्यालय, वाटरलू, ओंटारियो N2L 3G1, कनाडा
⁶एनआईसी, डेसी ज़ुथेन, प्लैटानेनली 6, 15738 ज़ुथेन, जर्मनी
⁷परिधिगत भौतिकी के लिए परिधि संस्थान, वाटरलू, ओंटारियो N2L 2Y5, कनाडा

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सार

क्वांटम-उन्नत कंप्यूटिंग विधियां उम्मीदवारों को वर्तमान में कठिन समस्याओं को हल करने का वादा कर रही हैं। हम यहां एक वैरिएबल क्वांटम ईजेनसोल्वर (वीक्यूई) पर विचार करते हैं, जो क्वांटम हार्डवेयर को महंगी स्थिति की तैयारी और माप सौंपता है, जबकि शास्त्रीय अनुकूलन तकनीक वांछित लक्ष्य स्थिति बनाने के लिए क्वांटम हार्डवेयर का मार्गदर्शन करती है। इस कार्य में, हम सुपरकंडक्टिंग माइक्रोवेव गुहाओं का उपयोग करके एक बोसोनिक वीक्यूई का प्रस्ताव करते हैं, जब वीक्यूई क्वबिट आधारित होता है, तो एक छोटे हिल्बर्ट स्थान के विशिष्ट प्रतिबंध पर काबू पाता है। माना गया प्लेटफ़ॉर्म फोटॉन मोड के बीच मजबूत गैर-रैखिकताओं की अनुमति देता है, जो अत्यधिक अनुकूलन योग्य हैं और इन्हें चल रहे प्रयोगों के दौरान सीटू में ट्यून किया जा सकता है। इसलिए हमारा प्रस्ताव बोसोनिक अंसत्ज़ राज्यों की एक विस्तृत श्रृंखला को साकार करने की अनुमति देता है, और इसलिए यह विशेष रूप से उपयोगी है जब स्वतंत्रता की डिग्री वाले मॉडल का अनुकरण किया जाता है जिसे केवल क्वैबिट में मैप नहीं किया जा सकता है, जैसे कि गेज सिद्धांत, जिसमें ऐसे घटक शामिल होते हैं जिनके लिए अनंत-आयामी हिल्बर्ट की आवश्यकता होती है रिक्त स्थान इस प्रकार हम इस बोसोनिक VQE को एक टोपोलॉजिकल शब्द सहित यू (1) हिग्स मॉडल पर प्रयोगात्मक रूप से लागू करने का प्रस्ताव करते हैं, जो सामान्य तौर पर मॉडल में एक संकेत समस्या पेश करता है, जो इसे पारंपरिक मोंटे कार्लो तरीकों के साथ कठिन बनाता है।

► BibTeX डेटा

@आर्टिकल{झांग2023सिमुलेटिंगगेज, डीओआई = {10.22331/क्यू-2023-10-23-1148}, यूआरएल = {https://doi.org/10.22331/क्यू-2023-10-23-1148}, शीर्षक = {सिमुलेटिंग गेज सुपरकंडक्टिंग माइक्रोवेव कैविटीज़ में वैरिएबल क्वांटम ईजेनसॉल्वर्स के साथ सिद्धांत}, लेखक = {झांग, जिंगलेई और फर्ग्यूसन, रयान और के {“{u}} एचएन, स्टीफन और हास, जान एफ और विल्सन, सीएम और जेनसन, कार्ल और मस्किक, क्रिस्टीन ए.}, जर्नल = {{क्वांटम}}, आईएसएसएन = {2521-327एक्स}, प्रकाशक = {{वेरेइन ज़ूर एफ{“{o}}रडेरुंग डेस ओपन एक्सेस पब्लिशिएरेन्स इन डेन क्वांटेंविसेंसचाफ्टन}}, वॉल्यूम = {7}, पृष्ठ = {1148}, माह = अक्टूबर, वर्ष = {2023} }

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