論文の概要: Analytical solution for nonadiabatic quantum annealing to arbitrary
Ising spin Hamiltonian
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.12354v2
- Date: Fri, 29 Apr 2022 15:23:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 11:40:25.308791
- Title: Analytical solution for nonadiabatic quantum annealing to arbitrary
Ising spin Hamiltonian
- Title（参考訳）: 任意のイジングスピンハミルトニアンに対する非断熱量子アニーリングの解析解
- Authors: Bin Yan and Nikolai A. Sinitsyn
- Abstract要約: 量子アニーリング(QA)計算の断熱限界を超える任意の$H_I$に対する問題の解析解を示す。
この解は、非断熱計算の精度に関する洞察を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.800391908440439
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Ising spin Hamiltonians are often used to encode a computational problem in
their ground states. Quantum Annealing (QA) computing searches for such a state
by implementing a slow time-dependent evolution from an easy-to-prepare initial
state to a low energy state of a target Ising Hamiltonian of quantum spins,
$H_I$. Here, we point to the existence of an analytical solution for such a
problem for an arbitrary $H_I$ beyond the adiabatic limit for QA. This solution
provides insights into the accuracy of nonadiabatic computations. Our QA
protocol in the pseudo-adiabatic regime leads to a monotonic power-law
suppression of nonadiabatic excitations with time $T$ of QA, without any
signature of a transition to a glass phase, which is usually characterized by a
logarithmic energy relaxation. This behavior suggests that the energy
relaxation can differ in classical and quantum spin glasses strongly, when it
is assisted by external time-dependent fields. In specific cases of $H_I$, the
solution also shows a considerable quantum speedup in computations.
- Abstract（参考訳）: スピンハミルトニアンはしばしば基底状態の計算問題を符号化するために用いられる。
量子アニーリング(QA)計算は、容易に準備できる初期状態からターゲットの低エネルギー状態への遅い時間依存進化を実装して、量子スピンのイジング・ハミルトン状態、$H_I$を探索する。
ここでは、QAの断続極限を超えた任意の$H_I$に対するそのような問題に対する解析解の存在を指摘する。
この解は、非断熱計算の精度に関する洞察を与える。
擬断熱系における我々のQAプロトコルは、通常対数エネルギー緩和によって特徴づけられるガラス相への移行の兆候を伴わずに、QAの時間$T$の非断熱励起を単調に抑制する。
この挙動は、外部の時間依存場によって補助される場合、古典および量子スピングラスにおいてエネルギー緩和が強く異なることを示唆している。
h_i$の特定のケースでは、この解は計算においてかなりの量子スピードアップを示す。
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