論文の概要: Quantum critical dynamics in a 5000-qubit programmable spin glass
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.13800v2
- Date: Tue, 18 Apr 2023 18:00:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 17:57:03.956568
- Title: Quantum critical dynamics in a 5000-qubit programmable spin glass
- Title（参考訳）: 5000量子ビットプログラマブルスピングラスにおける量子臨界ダイナミクス
- Authors: Andrew D. King, Jack Raymond, Trevor Lanting, Richard Harris, Alex
Zucca, Fabio Altomare, Andrew J. Berkley, Kelly Boothby, Sara Ejtemaee, Colin
Enderud, Emile Hoskinson, Shuiyuan Huang, Eric Ladizinsky, Allison J.R.
MacDonald, Gaelen Marsden, Reza Molavi, Travis Oh, Gabriel Poulin-Lamarre,
Mauricio Reis, Chris Rich, Yuki Sato, Nicholas Tsai, Mark Volkmann, Jed D.
Whittaker, Jason Yao, Anders W. Sandvik and Mohammad H. Amin
- Abstract要約: 超伝導量子アニールを用いた数千の量子ビット上での量子臨界スピングラスダイナミクスを実現する。
我々はモンテカルロアルゴリズムと量子アニーリングを明確に区別する臨界指数を抽出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1940694880568357
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Experiments on disordered alloys suggest that spin glasses can be brought
into low-energy states faster by annealing quantum fluctuations than by
conventional thermal annealing. Due to the importance of spin glasses as a
paradigmatic computational testbed, reproducing this phenomenon in a
programmable system has remained a central challenge in quantum optimization.
Here we achieve this goal by realizing quantum critical spin-glass dynamics on
thousands of qubits with a superconducting quantum annealer. We first
demonstrate quantitative agreement between quantum annealing and time-evolution
of the Schr\"odinger equation in small spin glasses. We then measure dynamics
in 3D spin glasses on thousands of qubits, where simulation of many-body
quantum dynamics is intractable. We extract critical exponents that clearly
distinguish quantum annealing from the slower stochastic dynamics of analogous
Monte Carlo algorithms, providing both theoretical and experimental support for
a scaling advantage in reducing energy as a function of annealing time.
- Abstract（参考訳）: 歪んだ合金の実験により、スピングラスは従来の熱アニールよりも早く量子ゆらぎを加熱することで低エネルギー状態にすることができることが示唆された。
計算機実験場としてのスピングラスの重要性から、プログラム可能なシステムにおいてこの現象を再現することは量子最適化における中心的な課題である。
ここでは、超伝導量子アニールを用いて数千の量子ビット上の量子臨界スピングラスダイナミクスを実現することで、この目標を達成する。
まず,小スピングラスにおけるシュル=オディンガー方程式の量子アニーリングと時間発展の定量的一致を示す。
次に、何千もの量子ビット上での3次元スピングラスのダイナミクスを測定し、多体量子力学のシミュレーションを行う。
我々は,モンテカルロアルゴリズムの遅い確率力学と量子アニーリングを明確に区別する臨界指数を抽出し,アニーリング時間関数としてのエネルギーの低減におけるスケーリングの利点を理論的および実験的に支持する。
関連論文リスト
- Slow Relaxation in a Glassy Quantum Circuit [0.0]
ガラスとエルゴードの挙動を調整可能なFloquetランダム量子回路を導入・解析する。
ランダム量子回路の有効場理論を用いて、準エネルギー固有状態間の相関を解析する。
本研究では, ガラス系におけるスペクトル形状因子の傾斜は, ガラス系におけるセクター数の因子によって増大していることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-30T17:58:08Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - Qubit Vitrification and Entanglement Criticality on a Quantum Simulator [0.0]
量子シミュレータにおける量子ビットの測定は、2つのエンタングルメントの位相を分離し、臨界性をもたらす可能性があることを示す。
我々の研究結果は、測定だけで絡み合い臨界を引き起こすことを示し、古典的な環境との結合がより一般的な量子状態において重要な現象を引き起こすことを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-27T17:00:18Z) - Demonstrating Quantum Microscopic Reversibility Using Coherent States of
Light [58.8645797643406]
本研究では, 量子系が熱浴と相互作用する際の可視性に関する量子一般化を実験的に提案する。
微視的可逆性の原理に対する量子修正が低温限界において重要であることを検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-26T00:25:29Z) - Coherent quantum annealing in a programmable 2000-qubit Ising chain [1.2472275770062884]
1次元逆場イジング鎖のパラダイム的設定における量子相転移によるコヒーレント進化を示す。
結果は閉系量子モデルの解析解と定量的に一致している。
これらの実験により、大規模な量子アニールをコヒーレントに操作できることが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-11T19:00:00Z) - Quantum Multicritical Behavior for Coupled Optical Cavities with Driven
Laser Fields [3.811778212199368]
光学キャビティ内のマイクロ波で結合された2レベル原子アンサンブルと量子化された光場が相互作用するシステムを提案する。
量子臨界点は、光場のラビ周波数が周期的に時間的であれば、リフシッツ点に進化する。
注目すべきは、原子の擬似スピンのテクスチャは、システムの量子臨界挙動を特徴づけるのに使うことができることである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-09T10:57:53Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Dynamical replica analysis of quantum annealing [0.0]
量子スピン系の力学に対する興味深い別のアプローチが、約10年前に提案された。
これは、量子アンサンブルの鈴木・トロッターの古典的な写像を通してプロキシダイナミクスを作成することを含む。
この章では、導出の背後にある考えと仮定に焦点をあてて、このアプローチを紹介します。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-23T12:17:38Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。