Toward the real-time evolution of gauge-invariant <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> quantum link models on noisy intermediate-scale quantum hardware with error mitigation
Notice bibliographique
Résumé
Practical quantum computing holds clear promise in addressing problems not generally tractable with classical simulation techniques, and some key physically interesting applications are those of real-time dynamics in strongly coupled lattice gauge theories. In this article, we benchmark the real-time dynamics of ${\mathbb{Z}}_{2}$ and $U(1)$ gauge-invariant plaquette models using noisy intermediate-scale quantum (NISQ) hardware, specifically the superconducting-qubit-based quantum IBM Q computers. We design quantum circuits for models of increasing complexity and measure physical observables such as the return probability to the initial state and locally conserved charges. NISQ hardware suffers from significant decoherence and a corresponding difficulty to interpret the results. We demonstrate the use of hardware-agnostic error mitigation techniques, such as circuit folding methods implemented via the Mitiq package, and we show what they can achieve within the quantum volume restrictions for the hardware. Our study provides insight into the choice of Hamiltonians, the construction of circuits, and the utility of error mitigation methods to devise large-scale quantum computation strategies for lattice gauge theories.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».