Ein Rahmenwerk zur Schaltungsdifferenzierung für Greensche Funktionen auf Quantencomputern

Wir schlagen ein allgemeines Rahmenwerk zur Berechnung von verzögerten Greenschen Funktionen (Retarded Greens Functions, RGFs) auf Quantencomputern vor, indem wir deren Auswertung als ein Problem der Schaltungsdifferenzierung umformulieren. Unser Vorschlag basiert auf Echtzeitentwicklung und speziell entwickelten Schaltungskomponenten, die wir als Schaltungsstörungen (circuit perturbations) bezeichnen und die als direkte Darstellung der externen perturbativen Kraft innerhalb der Quantenschaltung in einem Linear-Response-Szenario dienen. Die direkte Abbildung zwischen Schaltungsableitungen und der Berechnung von RGFs ermöglicht die Verwendung einer breiten Palette von Differenzierungsstrategien. Wir bieten zwei solche Beispiele an, darunter eine Klasse stochastischer Schätzer, die keine zusätzliche Qubit-Konnektivität im Vergleich zu den zugrundeliegenden Zeitentwicklungsvorgängen erfordern. Wir demonstrieren unseren Ansatz an wechselwirkenden Spin- und fermionischen Modellen und zeigen, dass selbst unter realistischen Rauschannahmen genaue dynamische Korrelationen erzielt werden können. Abschließend skizzieren wir, wie unser Vorschlag mit effizienten Gradienten-Schätztechniken verknüpft werden kann, die für das fehlertolerante Regime relevant sind.