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利用囚禁离子进行通用数字量子模拟。

Universal digital quantum simulation with trapped ions.

机构信息

Institut für Quantenoptik und Quanteninformation, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Otto-Hittmair-Platz 1, A-6020 Innsbruck, Austria.

出版信息

Science. 2011 Oct 7;334(6052):57-61. doi: 10.1126/science.1208001. Epub 2011 Sep 1.

DOI:10.1126/science.1208001
PMID:21885735
Abstract

A digital quantum simulator is an envisioned quantum device that can be programmed to efficiently simulate any other local system. We demonstrate and investigate the digital approach to quantum simulation in a system of trapped ions. With sequences of up to 100 gates and 6 qubits, the full time dynamics of a range of spin systems are digitally simulated. Interactions beyond those naturally present in our simulator are accurately reproduced, and quantitative bounds are provided for the overall simulation quality. Our results demonstrate the key principles of digital quantum simulation and provide evidence that the level of control required for a full-scale device is within reach.

摘要

数字量子模拟器是一种可以编程以高效模拟任何其他局部系统的量子设备。我们在囚禁离子系统中演示和研究了量子模拟的数字方法。通过长达 100 个门和 6 个量子比特的序列,对一系列自旋系统的全时间动力学进行了数字模拟。准确再现了我们模拟器中自然存在的相互作用之外的相互作用,并为整体模拟质量提供了定量限制。我们的结果证明了数字量子模拟的关键原理,并表明全尺寸设备所需的控制水平是可以实现的。

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Universal digital quantum simulation with trapped ions.利用囚禁离子进行通用数字量子模拟。
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