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Enregistrement W3091663083 · doi:10.1103/physrevlett.128.090501

Autoregressive Neural Network for Simulating Open Quantum Systems via a Probabilistic Formulation

2022· preprint· en· W3091663083 sur OpenAlexafffund
Di Luo, Juan Carrasquilla, Bryan K. Clark

Notice bibliographique

RevuePhysical Review Letters · 2022
Typepreprint
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueQuantum many-body systems
Établissements canadiensVector InstituteUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaUniversity of Illinois at Urbana-ChampaignCompute CanadaCanadian Institute for Advanced ResearchShared Hierarchical Academic Research Computing NetworkU.S. Department of EnergyNational Science Foundation
Mots-clésPOVMComputer scienceArtificial neural networkQuantumHilbert spaceProbabilistic logicCurse of dimensionalityBoltzmann machineMeasure (data warehouse)Benchmark (surveying)Statistical physicsQuantum dynamicsMathematicsApplied mathematicsArtificial intelligenceQuantum operationQuantum mechanicsPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The theory of open quantum systems lays the foundation for a substantial part of modern research in quantum science and engineering. Rooted in the dimensionality of their extended Hilbert spaces, the high computational complexity of simulating open quantum systems calls for the development of strategies to approximate their dynamics. In this Letter, we present an approach for tackling open quantum system dynamics. Using an exact probabilistic formulation of quantum physics based on positive operator-valued measure, we compactly represent quantum states with autoregressive neural networks; such networks bring significant algorithmic flexibility due to efficient exact sampling and tractable density. We further introduce the concept of string states to partially restore the symmetry of the autoregressive neural network and improve the description of local correlations. Efficient algorithms have been developed to simulate the dynamics of the Liouvillian superoperator using a forward-backward trapezoid method and find the steady state via a variational formulation. Our approach is benchmarked on prototypical one-dimensional and two-dimensional systems, finding results which closely track the exact solution and achieve higher accuracy than alternative approaches based on using Markov chain Monte Carlo method to sample restricted Boltzmann machines. Our Letter provides general methods for understanding quantum dynamics in various contexts, as well as techniques for solving high-dimensional probabilistic differential equations in classical setups.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,258
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,042
Tête enseignante GPT0,343
Écart entre enseignants0,301 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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