Quantum Simulation of the First-Quantized Pauli-Fierz Hamiltonian
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
We provide an explicit recursive divide-and-conquer approach for simulating quantum dynamics and derive a discrete first-quantized nonrelativistic QED Hamiltonian based on the many-particle Pauli-Fierz Hamiltonian. We apply this recursive divide-and-conquer algorithm to this Hamiltonian and compare it to a concrete simulation algorithm that uses qubitization. Our divide-and-conquer algorithm, using lowest-order Trotterization, scales for fixed grid spacing as <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><a:mrow><a:mover><a:mi>O</a:mi><a:mo>~</a:mo></a:mover></a:mrow><a:mo stretchy="false">(</a:mo><a:mi mathvariant="normal">Λ</a:mi><a:msup><a:mi>N</a:mi><a:mn>2</a:mn></a:msup><a:msup><a:mi>η</a:mi><a:mn>2</a:mn></a:msup><a:msup><a:mi>t</a:mi><a:mn>2</a:mn></a:msup><a:mo>/</a:mo><a:mi>ϵ</a:mi><a:mo stretchy="false">)</a:mo></a:math> for grid size <g:math xmlns:g="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><g:mi>N</g:mi></g:math>, <j:math xmlns:j="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><j:mi>η</j:mi></j:math> particles, simulation time <m:math xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><m:mi>t</m:mi></m:math>, field cutoff <p:math xmlns:p="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><p:mi mathvariant="normal">Λ</p:mi></p:math>, and error <t:math xmlns:t="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><t:mi>ϵ</t:mi></t:math>. Our qubitization algorithm scales as <w:math xmlns:w="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><w:mrow><w:mover><w:mi>O</w:mi><w:mo>~</w:mo></w:mover></w:mrow><w:mo stretchy="false">(</w:mo><w:mi>N</w:mi><w:mo stretchy="false">(</w:mo><w:mi>η</w:mi><w:mo>+</w:mo><w:mi>N</w:mi><w:mo stretchy="false">)</w:mo><w:mo stretchy="false">(</w:mo><w:mi>η</w:mi><w:mo>+</w:mo><w:msup><w:mi mathvariant="normal">Λ</w:mi><w:mn>2</w:mn></w:msup><w:mo stretchy="false">)</w:mo><w:mi>t</w:mi><w:mi>log</w:mi><w:mo></w:mo><w:mo stretchy="false">(</w:mo><w:mn>1</w:mn><w:mo>/</w:mo><w:mi>ϵ</w:mi><w:mo stretchy="false">)</w:mo><w:mo stretchy="false">)</w:mo></w:math>. This shows that even a naive partitioning and low-order splitting formula can yield, through our divide-and-conquer formalism, superior scaling to qubitization for large <ib:math xmlns:ib="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><ib:mi mathvariant="normal">Λ</ib:mi></ib:math>. We compare the relative costs of these two algorithms on systems that are relevant for applications such as the spontaneous emission of photons and the photoionization of electrons. We observe that for different parameter regimes, one method can be favored over the other. Finally, we give new algorithmic and circuit-level techniques for gate optimization, including a new way of implementing a group of multicontrolled-<mb:math xmlns:mb="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><mb:mi>X</mb:mi></mb:math> gates that can be used for better analysis of circuit cost. Published by the American Physical Society 2024
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.
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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 0,001 |
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 découle