論文の概要: Quantum annealing simulation of out-of-equilibrium magnetization in a
spin-chain compound
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.02769v1
- Date: Thu, 7 Jan 2021 21:27:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-17 10:50:06.127269
- Title: Quantum annealing simulation of out-of-equilibrium magnetization in a
spin-chain compound
- Title（参考訳）: スピン鎖化合物における平衡磁化の量子アニールシミュレーション
- Authors: Andrew D. King, Cristian D. Batista, Jack Raymond, Trevor Lanting,
Isil Ozfidan, Gabriel Poulin-Lamarre, Hao Zhang, Mohammad H. Amin
- Abstract要約: Ca3Co2O6のような幾何学的にフラストレーションされたスピン鎖化合物は磁場変化下で非常に緩やかな緩和を示す。
この研究は、大規模プログラマブル量子システムを用いたフラストレーション磁石の動的および平衡研究の可能性を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.708182206008542
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Geometrically frustrated spin-chain compounds such as Ca3Co2O6 exhibit
extremely slow relaxation under a changing magnetic field. Consequently, both
low-temperature laboratory experiments and Monte Carlo simulations have shown
peculiar out-of-equilibrium magnetization curves, which arise from trapping in
metastable configurations. In this work we simulate this phenomenon in a
superconducting quantum annealing processor, allowing us to probe the impact of
quantum fluctuations on both equilibrium and dynamics of the system. Increasing
the quantum fluctuations with a transverse field reduces the impact of
metastable traps in out-of-equilibrium samples, and aids the development of
three-sublattice ferrimagnetic (up-up-down) long-range order. At equilibrium we
identify a finite-temperature shoulder in the 1/3-to-saturated phase
transition, promoted by quantum fluctuations but with entropic origin. This
work demonstrates the viability of dynamical as well as equilibrium studies of
frustrated magnetism using large-scale programmable quantum systems, and is
therefore an important step toward programmable simulation of dynamics in
materials using quantum hardware.
- Abstract（参考訳）: Ca3Co2O6のような幾何学的にフラストレーションされたスピン鎖化合物は磁場変化下で非常に緩やかな緩和を示す。
その結果、低温実験実験とモンテカルロシミュレーションの両方で、準安定な形状のトラップから生じる特異な平衡外磁化曲線が示されている。
この研究では、超伝導量子アニーリングプロセッサでこの現象をシミュレートし、システムの平衡とダイナミクスに対する量子揺らぎの影響を調べることができる。
逆磁場による量子ゆらぎの増加は、平衡外サンプルにおける準安定トラップの影響を減少させ、三置換鉄磁性(アップアップダウン)長距離秩序の開発を支援する。
平衡では、量子ゆらぎによって促進される1/3-飽和相転移において、エントロピー起源を持つ有限温度肩を同定する。
本研究は,大規模プログラマブル量子システムを用いたフラストレーション磁力の平衡研究だけでなく,力学の存続可能性を示すものであり,量子ハードウェアを用いた材料力学のプログラマブルシミュレーションへの重要な一歩である。
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