以最少资源进行 Z2 格点规范理论的量子模拟
量子物理
2024-07-10 v2
摘要
费米子规范场论的量子模拟是 NISQ 时代量子计算机的预期用途之一。最近已有工作模拟了 (1+1) 维费米子 Z2 格点规范场的性质以及 (2+1) 维纯规范理论。在本工作中，我们研究了模拟 (2+1) 维费米子 Z2 格点规范场的各种选项。要在 NISQ 设备上模拟该理论，至关重要的是最小化所使用的量子比特数和电路深度。在本工作中，我们提出了优化这两个标准以模拟时间动力学的方法。特别是，我们开发了一种在量子计算机上模拟该理论的新方法，其量子比特需求最小。我们提供了一个量子电路，模拟单个一阶 Trotter 步骤，该电路最小化了所需的 2 量子比特门数量，并给出了与需要更多量子比特的方法相当的结果。此外，我们还研究了允许进一步降低电路深度的变分方法。
引用
@article{arxiv.2206.08909,
title = {Quantum Simulation of Z2 Lattice Gauge theory with minimal resources},
author = {Reinis Irmejs and Mari Carmen Banuls and J. Ignacio Cirac},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08909},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 3 figures. Improved numerical results, added references, fixed typos