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講演抄録/キーワード
講演名 2022-05-31 16:20
量子多体ダイナミクスに対する局所量子コンパイリング
水田 郁理研)・中川裕也QunaSys)・御手洗光祐藤井啓祐阪大
抄録 (和) 量子回路上で量子多体系の時間発展演算子を実装することは、量子ダイナミクスや量子位相推定など凝縮系物理・量子化学への応用で最も重要なタスクである。しかし、トロッター分解などの従来的な手法では必要なゲート数が多いなどの問題点を有する。そこで、"局所変分量子コンパイル法"という小さな量子系に対する最適化で効率的に大規模な量子多体系の時間発展演算子を少ないゲート数で構成する手法を考案した。 Lieb-Robinson bound という普遍的な性質を用いて厳密に定式化を行い、その普遍性ゆえに幅広い量子物質に対して時間発展演算子の圧縮が可能である。古典数値計算でのベンチマークも行い、数十サイトまででの手法の有効性を示した。 
(英) Implementing time evolution operators on quantum computers is their most important task for quan- tum simulation. Here, we develop “Local variational quantum compilation” (LVQC) algorithm for the efficient implementation, resolving limitation on the coherence time and computational time of quantum computers. We rigorously formulate the protocol that organizes time evolution operators of large-scale quantum materials only with optimization by smaller quantum devices or classical simulators, employing the universal property called Lieb-Robin- son bound. We also numerically demonstrate LVQC, and successfully compress time evolution operators of spin systems with a few tens of qubits.
キーワード (和) 量子シミュレーション / 変分量子アルゴリズム / Lieb-Robinson 限界 / / / / /  
(英) Quantum simulation / Variational quantum algorithm / Lieb-Robinson bound / / / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
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研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2022-05-30 - 2022-05-31 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 量子情報, 一般 
テーマ(英) Quantum Information 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 QIT 
会議コード 2022-05-QIT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 量子多体ダイナミクスに対する局所量子コンパイリング 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Local variational quantum compilation for time evolution of large-scale quantum materials 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 量子シミュレーション / Quantum simulation  
キーワード(2)(和/英) 変分量子アルゴリズム / Variational quantum algorithm  
キーワード(3)(和/英) Lieb-Robinson 限界 / Lieb-Robinson bound  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 水田 郁 / Kaoru Mizuta / ミズタ カオル
第1著者 所属(和/英) 理化学研究所 (略称: 理研)
RIKEN (略称: RIKEN)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 中川 裕也 / Yuya O. Nakagawa / ナカガワ ユウヤ
第2著者 所属(和/英) 株式会社 QunaSys (略称: QunaSys)
QunaSys Inc. (略称: QunaSys)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 御手洗 光祐 / Kosuke Mitarai / ミタライ コウスケ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤井 啓祐 / Keisuke Fujii / フジイ ケイスケ
第4著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者
発表日時 2022-05-31 16:20:00 
発表時間 20 
申込先研究会 QIT 
資料番号  
巻番号(vol)  
号番号(no)  
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