論文の概要: Quantum annealing with symmetric subspaces

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.09575v1
• Date: Tue, 20 Sep 2022 09:44:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 23:40:36.370465
• Title: Quantum annealing with symmetric subspaces
• Title（参考訳）: 対称部分空間をもつ量子アニール
• Authors: Takashi Imoto, Yuya Seki, Yuichiro Matsuzaki
• Abstract要約: 我々は、より効率的な量子アニーリング(QA)のために、ハミルトニアン問題の対称性を保存する駆動ハミルトニアンを提案する。 非断熱遷移は特定の部分空間内でのみ起こるので、我々のアプローチは望ましくない非断熱遷移を抑制する可能性がある。 提案手法は, 目標基底状態とQA後の状態との忠実度の観点から, 従来のスキームよりも優れていた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum annealing (QA) is a promising approach for not only solving combinatorial optimization problems but also simulating quantum many-body systems such as those in condensed matter physics. However, non-adiabatic transitions constitute a key challenge in QA. The choice of the drive Hamiltonian is known to affect the performance of QA because of the possible suppression of non-adiabatic transitions. Here, we propose the use of a drive Hamiltonian that preserves the symmetry of the problem Hamiltonian for more efficient QA. Owing to our choice of the drive Hamiltonian, the solution is searched in an appropriate symmetric subspace during QA. As non-adiabatic transitions occur only inside the specific subspace, our approach can potentially suppress unwanted non-adiabatic transitions. To evaluate the performance of our scheme, we employ the XY model as the drive Hamiltonian in order to find the ground state of problem Hamiltonians that commute with the total magnetization along the $z$ axis. We find that our scheme outperforms the conventional scheme in terms of the fidelity between the target ground state and the states after QA.
• Abstract（参考訳）: 量子アニール(QA)は、組合せ最適化問題を解くだけでなく、凝縮物質物理学のような量子多体系をシミュレートする上で有望なアプローチである。 しかし、非断熱遷移はQAの重要な課題である。 駆動ハミルトニアンの選択は、非断熱遷移の抑制の可能性からQAの性能に影響を与えることが知られている。 本稿では,より効率的なqaのための問題ハミルトニアンの対称性を保ったドライブハミルトニアンの利用を提案する。 駆動ハミルトニアンの選択により、この解はQA中に適切な対称部分空間で探索される。 非断熱遷移は特定の部分空間内でのみ起こるため、このアプローチは不要な非断熱遷移を抑制する可能性がある。 このスキームの性能を評価するために、Z$軸に沿った全磁化を通勤する問題ハミルトニアンの基底状態を求めるために、XYモデルを駆動ハミルトニアンとして利用する。 提案手法は,QA後の目標基底状態と状態間の忠実度の観点から従来のスキームよりも優れていた。

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