論文の概要: Many Body Thermodynamics on Quantum Computers via Partition Function Zeros

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.04648v1
• Date: Thu, 10 Sep 2020 02:51:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 00:55:47.121580
• Title: Many Body Thermodynamics on Quantum Computers via Partition Function Zeros
• Title（参考訳）: 分割関数零点による量子コンピュータの多体熱力学
• Authors: Akhil Francis, D. Zhu, C. Huerta Alderete, Sonika Johri, Xiao Xiao, J.K. Freericks, C. Monroe, N. M. Linke, A.F. Kemper
• Abstract要約: ノイズの多い中間スケールの捕捉されたイオン量子コンピュータ上で、スケーラブルな方法でこの分析を頑健に行う方法を示す。 異方性の関数としてのXY様挙動からIsing様挙動への移行について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2115805455698068
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Interacting quantum systems illustrate complex phenomena including phase transitions to novel ordered phases. The universal nature of critical phenomena reduces their description to determining only the transition temperature and the critical exponents. Numerically calculating these results for systems in new universality classes is complicated due to critical slowing down, requiring increasing resources near the critical point. An alternative approach analytically continues the calculation onto the complex plane and determines the partition function via its zeros. Here we show how to robustly perform this analysis on noisy intermediate scale trapped ion quantum computers in a scalable manner, using the XXZ model as a prototype. We illustrate the transition from XY-like behavior to Ising-like behavior as a function of the anisotropy. While quantum computers cannot yet scale to the thermodynamic limit, our work provides a pathway to do so as hardware improves, allowing the determination of critical phenomena for systems that cannot be solved otherwise.
• Abstract（参考訳）: 相互作用量子系は、新しい秩序相への相転移を含む複雑な現象を示す。 臨界現象の普遍的な性質は、その記述を遷移温度と臨界指数のみを決定することに還元する。 新たな普遍性クラスにおけるシステムに対するこれらの結果の数値計算は、臨界点付近の資源増加を必要とする臨界減速のために複雑である。 別のアプローチは複素平面上で解析的に計算を継続し、その零点を通して分割関数を決定する。 ここでは, xxzモデルをプロトタイプとして, 雑音下中間スケールのイオン量子コンピュータ上でこの解析をスケーラブルに行う方法を示す。 異方性の関数としてのXY様挙動からIsing様挙動への移行について述べる。 量子コンピュータはまだ熱力学の限界までスケールできないが、我々の研究はハードウェアが改良され、他の方法では解決できないシステムにとって重要な現象が決定できる経路を提供する。

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