Simulating gauge theories with variational quantum eigensolvers in superconducting microwave cavities
Notice bibliographique
Résumé
Quantum-enhanced computing methods are promising candidates to solve currently intractable problems. We consider here a variational quantum eigensolver (VQE), that delegates costly state preparations and measurements to quantum hardware, while classical optimization techniques guide the quantum hardware to create a desired target state. In this work, we propose a bosonic VQE using superconducting microwave cavities, overcoming the typical restriction of a small Hilbert space when the VQE is qubit based. The considered platform allows for strong nonlinearities between photon modes, which are highly customisable and can be tuned in situ, i.e. during running experiments. Our proposal hence allows for the realization of a wide range of bosonic ansatz states, and is therefore especially useful when simulating models involving degrees of freedom that cannot be simply mapped to qubits, such as gauge theories, that include components which require infinite-dimensional Hilbert spaces. We thus propose to experimentally apply this bosonic VQE to the U(1) Higgs model including a topological term, which in general introduces a sign problem in the model, making it intractable with conventional Monte Carlo methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».