Optimierung der Realzeitentwicklung in Quanten-Spinsystemen mit Trotter Verfahren höherer Ordnung (A04)

• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511713970

Quanten-Vielteilchensysteme sowie zahlreiche andere Bereiche der Physik sind auf diskrete Zeitentwicklung unter Verwendung sogenannter Trotterisierungstechniken angewiesen. Dieses Projekt zielt darauf ab, maximal präzise Trotterisierungen bei minimalem Rechenaufwand zu entwickeln. Das erste Ziel ist die Konstruktion optimierter Trotterverfahren höherer Ordnung für zwei Operatoren auf der Grundlage ihrer theoretischen Effizienz. Anschließend sollen die Ergebnisse für eine größere Anzahl von Operatoren verallgemeinert werden. Das dritte Ziel ist das Verständnis und die Einbeziehung von Abweichungen von der theoretischen Effizienz in der Praxis. Schließlich ist eine effiziente Trotterisierung von zentraler Bedeutung für digitales Quantencomputing und das vierte Ziel ist daher die Übertragung der Ergebnisse auf Anwendungen im Quantencomputing.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1639: NuMeriQS: Numerische Methoden zur Untersuchung von Dynamik und Strukturbildung in Quantensystemen
• Antragstellende Institution: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
• Teilprojektleiter: Dr. Johann Ostmeyer