論文の概要: Quantum simulation and ground state preparation for the honeycomb Kitaev model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13883v1
• Date: Tue, 28 Sep 2021 17:13:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 07:28:33.511404
• Title: Quantum simulation and ground state preparation for the honeycomb Kitaev model
• Title（参考訳）: ハニカム・キタエフモデルのための量子シミュレーションと基底状態の準備
• Authors: Tatiana A. Bespalova, Oleksandr Kyriienko
• Abstract要約: 本研究では,ハニカム・キタエフモデルの基底状態(GS)を作成する量子プロトコルを提案する。 原型北エフモデルに対するスピン液体基底状態の高忠実度化を実証する。 次に,非零磁場への変分過程を拡張し,位相遷移を明らかにする観測値と相関関係について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.87373187143897
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a quantum protocol that allows preparing a ground state (GS) of the honeycomb Kitaev model. Our approach efficiently uses underlying symmetries and techniques from topological error correction. It is based on the stabilization procedure, the developed centralizer ansatz, and utilizes the vortex basis description as the most advantageous for qubit-based simulations. We demonstrate the high fidelity preparation of spin liquid ground states for the original Kitaev model, getting the exact GS for N=24 spins using 230 two-qubit operations. We then extend the variational procedure to non-zero magnetic fields, studying observables and correlations that reveal the phase transition. Finally, we perform dynamical simulation, where the ground state preparation opens a route towards studies of strongly-correlated dynamics, and a potential quantum advantage.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,ハニカム・キタエフモデルの基底状態(GS)を作成する量子プロトコルを提案する。 本手法は位相的誤差補正の基盤となる対称性と手法を効率的に利用する。 これは安定化手順である中央集権化器 ansatz に基づいており、渦基底記述を量子ビットベースのシミュレーションに最も有利なものとして利用する。 230個の2量子ビット演算を用いてN=24スピンの正確なGSを得るため,元の北エフモデルに対するスピン液体基底状態の高忠実度化を実証した。 次に、変分過程を非零磁場に拡張し、位相遷移を明らかにする可観測性と相関の研究を行う。 最後に、基底状態の準備が強相関ダイナミクスの研究への経路を開き、潜在的な量子優位性を示す動的シミュレーションを行う。

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