論文の概要: Quantum annealing of Cayley-tree Ising spins at small scales

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.01653v2
• Date: Fri, 19 Feb 2021 02:46:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-25 11:47:05.668158
• Title: Quantum annealing of Cayley-tree Ising spins at small scales
• Title（参考訳）: ケイリー木のイジングスピンの小さなスケールでの量子アニール
• Authors: Yunheung Song, Minhyuk Kim, Hansub Hwang, Woojun Lee, and Jaewook Ahn
• Abstract要約: イジング・ハミルトンは、様々なケイリー木グラフに写像された最大$N=22$スピンでプログラムされた。 これは量子シミュレータにおける高次元量子ビット接続の可能性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7046417074932257
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Significant efforts are being directed towards developing a quantum annealer capable of solving combinatorial optimization problems. The challenges are Hamiltonian programming and large-scale implementations. Here we report quantum annealing demonstration of Ising Hamiltonians programmed with up to $N=22$ spins mapped on various Cayley tree graphs. Experiments are performed with a Rydberg-atom quantum simulator, in which rubidium single atoms are arranged in three dimensional space in such a way that their Rydberg atoms and blockaded strong couplings respectively represent the nodes and edges of each graph. Three different Cayley-tree graphs of $Z=3$ neighbors and of up to $S=4$ shells are constructed, and their ground-state phases and N\'{e}el's order formations are probed. In good agreement with model calculations, the anti-ferromagnetic phase in regular Cayley trees and frustrated competing ground-states in a dual-center Cayley tree are directly observed. This demonstrates the possibilities of high-dimensional qubit connection programming in quantum simulators.
• Abstract（参考訳）: 組合せ最適化問題を解決する量子アニールの開発に向けた重要な取り組みが進められている。 課題はハミルトンプログラミングと大規模実装である。 ここでは、様々なケイリー木グラフにマッピングされた最大$N=22$スピンでプログラムされたイジング・ハミルトンの量子アニールデモを報告する。 Rydberg-atom 量子シミュレータを用いて実験を行い、ルビジウム単一原子を3次元空間に配置し、それぞれのグラフのノードとエッジをそれぞれブロックした強い結合をそれぞれ表現する。 近隣のZ=3$およびS=4$シェルの3つの異なるケイリー木グラフが構築され、それらの基底状態位相とN\'{e}elの順序形成が探索される。 モデル計算とよく一致して、通常のケイリー木の反強磁性相と二重中心ケイリー木の競合する基底状態を直接観察する。 これは量子シミュレータにおける高次元量子ビット接続プログラミングの可能性を示す。

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