हैमिल्टनियन विकास का अनुकरण करें


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मैं यह जानने की कोशिश कर रहा हूं कि क्वांटम कंप्यूटर में पाउली मैट्रिसेस के टैंसर उत्पाद के रूप में लिखे गए शब्दों के साथ हैमिल्टन की बातचीत के तहत कैसेट के विकास को कैसे अनुकरण किया जाए। मुझे नीलसन और चुआंग की पुस्तक में निम्नलिखित चाल मिली है जो इस पोस्ट में फॉर्म के हेमिल्टन के बारे में बताया गया है

H=Z1⊗Z2⊗...⊗Zn
।

लेकिन इस बारे में विस्तार से नहीं बताया गया है कि पाउली मैट्रिस X या Y सहित शर्तों के साथ एक हैमिल्टन के लिए सिमुलेशन कैसे काम करेगा। मैं समझता हूँ कि आप पर विचार करके जेड के में इन पाउली बदल सकता है कि HZH=X जहां H Hadamard गेट है और यह भी S†HZHS=Y जहां S चरण है i गेट। मैं इस का उपयोग करना चाहिए वास्तव में किस प्रकार उदाहरण के लिए लागू करने के लिए

H=X⊗Y

क्या होगा अगर अब हैमिल्टन में पाउली मैट्रिस के साथ शब्दों का योग है? उदाहरण के लिए

H=X1⊗Y2+Z2⊗Y3

जवाबों:


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चलो कहते हैं कि तुम प्रपत्र की एक Hamiltonian है

H=σ1⊗σ2⊗σ2⊗…⊗σn
एक सीधा सर्किट निर्माण आप अपने समय के विकास को लागू करने देता है कि नहीं है e−iHt । चाल राज्य है कि आप घटक है कि कर रहे हैं में विकसित हो रहे हैं विघटित मूल रूप से है ±1 का eigenspaces H । उसके बाद, आप चरण लागू e−it करने के लिए +1 eigenspace, और चरण e−it से−1ईगेंसपेस। निम्नलिखित सर्किट वह काम करता है (और अंत में अपघटन को अनइंस्टॉल करता है)। यहाँ छवि विवरण दर्ज करें मैं बीच में चरण गेट तत्व को एकात्मक ( e i t 0 0 e - i t ) मानता हूं ।
(eit00e−it).


H=H1+H2H1H2

e−iHt≈(e−iH1t/Me−iH2t/M)M
Me−iH1t/M


H=X⊗Y⊗I+Z⊗I⊗Y
U=Z+Y2YZX(X+Z)(X−Z)(Z−X)−(X+Z)
(−1)x2(X+(−1)x3Z)
x2x3X+Z=2HX2HX=X−ZXयहाँ छवि विवरण दर्ज करेंX

कुल मिलाकर, मेरा मानना ​​है कि अनुकार ऐसा लगता है कि यहाँ छवि विवरण दर्ज करें यह जटिल लग सकता है, लेकिन कम समय के चरणों में बंटवारे से कोई भी नहीं है जो आपके साथ त्रुटियों को जमा करता है। यह बहुत बार लागू नहीं होगा, लेकिन यह इन प्रकार की संभावनाओं के बारे में पता होने के लायक है।


एक डॉट के साथ वर्ग मूल कारक का क्या अर्थ है - एक गेट?
— एनरिक सेगुरा

@EnriqueSegura बिल्कुल उसी के समान है जिसके बारे में आपने अभी-अभी पूछा था: एक चरण द्वार जिसमें घुमाव के लेबल वाले कोण हैं।
— DaftWullie

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HH=UDU†eitH=UeitDU†

H=σ1⊗⋯⊗σnσi≠IiH

H=(σ1′⊗⋯⊗σn′)Z⊗⋅⊗Z(σ1′⊗⋯⊗σn′)

नतीजतन:

eitH=(σ1′⊗⋯⊗σn′)eitZ⊗⋅⊗Z(σ1′⊗⋯⊗σn′)

eitZ⊗Z

यदि हैमिल्टन पॉलि उत्पादों का एक योग है, तो कोई सामान्य सरल समाधान नहीं है, लेकिन आप उपर्युक्त समस्या को कम करने के लिए कुछ बड़ी संख्या में काटे गए लीन उत्पाद सूत्र का उपयोग कर सकते हैं ।


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