Trotter decomposition provides a simple approach to simulating open quantum systems by decomposing the Lindbladian into a sum of individual terms. While it is established that Trotter errors in Hamiltonian simulation depend on nested commutators of the summands, such a relationship remains poorly understood for Lindbladian dynamics. In this Letter, we derive commutator-based Trotter error bounds for Lindbladian simulation, yielding an $O(\sqrt{N})$ scaling in the number of Trotter steps for locally interacting systems on $N$ sites. When estimating observable averages, we apply Richardson extrapolation to achieve polylogarithmic precision while maintaining the commutator scaling. To bound the extrapolation remainder, we develop a general truncation bound for the Baker-Campbell-Hausdorff expansion that bypasses common convergence issues in physically relevant systems. For local Lindbladians, our results demonstrate that the Trotter-based methods outperform prior simulation techniques in system-size scaling while requiring only $O(1)$ ancillas. Numerical simulations further validate the predicted system-size and precision scaling.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《一体化网络簇》201页论文
专知会员服务
37+阅读 · 2025年2月18日
KDD25 | 大语言模型能否提高图神经网络的对抗鲁棒性?
专知会员服务
19+阅读 · 2024年12月18日
专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
10+阅读 · 2019年8月9日
如何用Keras来构建LSTM模型,并且调参
AI研习社
19+阅读 · 2019年2月8日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 8月26日
Arxiv
0+阅读 · 8月10日
Arxiv
0+阅读 · 7月14日
VIP会员
相关主题
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
8+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
14+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
10+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
相关VIP内容
《一体化网络簇》201页论文
专知会员服务
37+阅读 · 2025年2月18日
KDD25 | 大语言模型能否提高图神经网络的对抗鲁棒性?
专知会员服务
19+阅读 · 2024年12月18日
专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
10+阅读 · 2019年8月9日
如何用Keras来构建LSTM模型,并且调参
AI研习社
19+阅读 · 2019年2月8日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员