論文の概要: Error measurements for a quantum annealer using the one-dimensional
Ising model with twisted boundaries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.07685v3
- Date: Mon, 11 Apr 2022 22:07:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-15 20:24:09.317226
- Title: Error measurements for a quantum annealer using the one-dimensional
Ising model with twisted boundaries
- Title（参考訳）: ツイスト境界を持つ一次元イジングモデルを用いた量子アニールの誤差測定
- Authors: Nicholas Chancellor, Philip J. D. Crowley, Tanja {\DJ}uri\'c, Walter
Vinci, Mohammad H. Amin, Andrew G. Green, Paul A. Warburton, Gabriel Aeppli
- Abstract要約: 2つの端でスピン偏極と反対のスピン偏極を持つ有限長強磁性鎖は、最も単純なフラストレーションスピンモデルの一つである。
我々は、この鎖と反平行境界スピンを用いて、実際のフラックス量子ビット量子アニールを試験した。
実効ランダム場の強度を決定するために、我々の発見した効果がどのように利用できるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3671223511102486
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A finite length ferromagnetic chain with opposite spin polarisation imposed
at its two ends is one of the simplest frustrated spin models. In the clean
classical limit the domain wall inserted on account of the boundary conditions
resides with equal probability on any one of the bonds, and the degeneracy is
precisely equal to the number of bonds. If quantum mechanics is introduced via
a transverse field, the domain wall will behave as a particle in a box, and
prefer to be nearer the middle of the chain rather than the ends. A simple
characteristic of a real quantum annealer is therefore which of these limits
obtains in practice. Here we have used the ferromagnetic chain with
antiparallel boundary spins to test a real flux qubit quantum annealer and
discover that contrary to both expectations, the domain walls found are
non-uniformly distributed on account of effective random longitudinal fields
present notwithstanding tuning carried out to zero out such fields when the
couplings between qubits are nominally zero. We present a simple derivation of
the form of the distribution function for the domain walls, and show also how
the effect we have discovered can be used to determine the strength of the
effective random fields (noise) characterising the annealer. The noise measured
in this fashion is smaller than what is seen during the single qubit tuning
process, but nonetheless qualitatively affects the outcome of the simulation
performed by the annealer.
- Abstract（参考訳）: 両端に逆スピン偏極が課される有限長の強磁性鎖は、最も単純なフラストレーションスピンモデルの一つである。
清潔な古典的極限では、境界条件のために挿入された領域の壁は、どの結合にも等しい確率で存在し、縮退は正確には結合の数に等しい。
量子力学が横磁場を介して導入された場合、領域の壁は箱の中の粒子として振る舞うので、終端よりも鎖の中央に近いものを好む。
したがって、実量子アニーラーの単純特性は、これらの極限のうちどれが実際に得られるかである。
ここでは, 反平行境界スピンを持つ強磁性鎖を用いて, 実磁束量子アニーラの試験を行い, 両者の期待に反して, 量子ビット間のカップリングが名目上 0 である場合, 量子ビット間の結合がゼロとなるように調律を行うことなく, 有効なランダムな長手場を考慮し, ドメインウォールが不均一に分布することを発見した。
ドメイン壁の分布関数の形式を簡易に導出し、アニーラを特徴づける有効確率場(noise)の強さを決定するために、我々が発見した効果をいかに利用できるかを示す。
この方法で測定されたノイズは、単一キュービットチューニングプロセスで見られるものよりも小さいが、しかしながら、アニーラーによるシミュレーションの結果に質的に影響を及ぼす。
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