Izbrane teme sodobne fizike in matematike
Many-body quantum systems represent a formidable computational challenge due to the exponential growth of the Hilbert space. This paper discusses how fermionic many-body problems can be solved using a hybrid quantum-classical approach on contemporary noisy quantum computers. We explain the mapping of fermionic problems onto qubits and qubit operations, followed by a discussion of two methods for evaluating Green’s functions. We first use the Variational Quantum Eigensolver for ground-state preparation and then Trotterization and the McLachlan variational principle for real-time evolution.
Kvantni večdelčni problemi predstavljajo velik izziv za sodobne računske metode, saj se klasični računalniki težko soočajo z eksponentno rastjo Hilbertovega prostora. V članku je predstavljena hibridna kvantno-klasična metoda, ki nam omogoči, da takšne probleme rešujemo na trenutno obstoječih kvantnih računalnikih. Začnemo z razlago preslikave fermionskega problema na kubite in kubitne operatorje, nato pa predstavimo dva pristopa za izračun Greenovih funkcij. Ta sestojita iz metode VQE (angl. Variational Quantum Eigensolver), za pripravo osnovnega stanja in iz Troterizacije in McLachlanovega variacijskega principa za propagacijo stanja v času.