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第二量子化ハミルトニアンから量子回路への変換

seiya-sugo
July 22, 2019

 第二量子化ハミルトニアンから量子回路への変換

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July 22, 2019
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  1. 発表の流れ • フェルミオンとスピンについて確認 • Jordan-Wigner変換の導出 • 一電子演算子(p = qの項)の量子回路への変換 ◦

    生成消滅演算子からパウリ演算子へ ◦ パウリ演算子から量子回路へ • 一電子演算子(p ≠ qの項)の量子回路への変換 ◦ 生成消滅演算子からパウリ演算子へ ◦ パウリ演算子から量子回路へ (間に合わなかったため、論文を見ながら概略のみ ) • 二電子演算子の部分も当然間に合いませんでした ◦ (どちみち時間が足りなかったと思います )
  2. 表記等の注意 • ブラケット表記の中のインデックスは左から1,2,...,nとする • フェルミオンとスピンとベクトルとの対応 • 添字 フェルミオンについて、 0が粒子が存在しない状態、 1が粒子の存

    在する状態を表すことにする。 論文によってこの辺りの対応づけが異なっているように思うが、そ れに伴ってJordan-Wigner変換の式や最終的な量子ゲートに差 異が生じてくるので注意する。 左からn,n-1,...,1とする、0からn-1を用いるなど様々流儀がある?かもしれな いが、このスライドではこうする。 右上に演算子の種類を表す添字、右下に何番目の要素に作用するかを表 す添字を書く。論文のスクショを貼っているところはこれが守られていないこ とがあるかもしれない。
  3. 参考文献 • https://whyitsso.net/physics/quantum_mechanics/Jordan_Wigner.html ◦ 前半のJordan-Wigner変換の解説部分はこのサイトを参考にしている ◦ フェルミオンとスピンの対応がこのスライドと逆なので余分な項があるが、基本の流れは同じ • https://arxiv.org/abs/1001.3855 ◦

    後半の量子回路への変換部分はこの論文のTableA.1, A.2を説明することを目標にした ◦ 本当は7章の水素分子(STO-3G)の具体的な回路の導出も説明したかった • https://arxiv.org/pdf/0705.1928.pdf ◦ パウリ演算子から量子回路に変換する部分の式変形が詳しく書いてある ◦ ちょくちょく誤植や間違いかな?というところがある気がする ◦ 定義がこのスライドと異なるところもある • https://github.com/Kenji-Sugisaki/QCC-on-QCs ◦ 大阪市大の杉崎先生のテキスト(日本語) ◦ p≠qの一電子演算子の量子回路についてその意味するところを言葉で説明してあるが、まだ理解できていない • https://arxiv.org/abs/quant-ph/0108146 ◦ 多体演算子の分解について詳しいみたいだが、それに気づくのが遅かった ◦ 今読んでます