Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 preprint

Unitary Encoding of Thermal States via Thermofield Dynamics on Quantum Computers

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
0Institutions déclarées
0Pays d’affiliation déclarés

Le résumé fourni par la source

Quantum computing has attracted the attention of the scientific community in the past few decades. However, despite some relevant advantages, near-term quantum devices remain severely limited by thermal effects, which induce decoherence and restrict coherent control at finite temperature. In this regard, this work reports a gate-based quantum algorithm that prepares the finite-temperature vacuum of Thermofield Dynamics (TFD) and tracks its real-time evolution. The circuit depth scales linearly with system size and requires only single-qubit rotations and nearest-neighbor CNOT gates, making it NISQ-friendly. We benchmark the protocol on the PennyLane simulator: magnetization of a spin-$1/2$ particle in a magnetic field agrees with the exact result $M(β)=\tanh(βω/2)$ to machine precision, and the coherent precession acquires a temperature-dependent damping that quantitatively matches the analytical TFD prediction. Our work provides a ready-to-deploy toolbox for thermal quantum simulations and opens a route to study dissipative phase transitions, quantum thermodynamics and thermal machine-learning models on near-term devices.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

La source scientifique ouverte est momentanément indisponible.

Les sujets associés

Quantum many-body systemsQuantum Computing Algorithms and ArchitectureQuantum and electron transport phenomena

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.