論文の概要: Programmable adiabatic demagnetization for systems with trivial and topological excitations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.17256v5
• Date: Thu, 17 Oct 2024 08:39:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-18 13:15:55.313734
• Title: Programmable adiabatic demagnetization for systems with trivial and topological excitations
• Title（参考訳）: 自明かつトポロジカルな励起を持つ系に対するプログラマブルアダバティック・デマグネティゼーション
• Authors: Anne Matthies, Mark Rudner, Achim Rosch, Erez Berg,
• Abstract要約: 量子コンピュータや量子シミュレータ上で任意のハミルトニアンの低エネルギー状態を作成するためのプロトコルを提案する。 このプロトコルは、固体システムを極低温に冷却するために使用される断熱脱磁性技術にインスパイアされている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We propose a simple, robust protocol to prepare a low-energy state of an arbitrary Hamiltonian on a quantum computer or programmable quantum simulator. The protocol is inspired by the adiabatic demagnetization technique, used to cool solid-state systems to extremely low temperatures. A fraction of the qubits (or spins) is used to model a spin bath that is coupled to the system. By an adiabatic ramp down of a simulated Zeeman field acting on the bath spins, energy and entropy are extracted from the system. The bath spins are then measured and reset to the polarized state, and the process is repeated until convergence to a low-energy steady state is achieved. We demonstrate the protocol via application to the quantum Ising model. We study the protocol's performance in the presence of noise and show how the information from the measurement of the bath spins can be used to monitor the cooling process. The performance of the algorithm depends on the nature of the excitations of the system; systems with non-local (topological) excitations are more difficult to cool than those with local excitations. We explore the possible mitigation of this problem by trapping topological excitations.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータやプログラム可能な量子シミュレータ上で任意のハミルトニアンの低エネルギー状態を作成するための、単純で堅牢なプロトコルを提案する。 このプロトコルは、固体システムを極低温に冷却するために使用される断熱脱磁性技術にインスパイアされている。 クビット(またはスピン)のごく一部は、システムに結合したスピン浴をモデル化するために使用される。 浴室スピンに作用するゼエマン場の断熱的傾斜により, システムからエネルギーとエントロピーを抽出する。 その後、浴室スピンを計測して偏光状態にリセットし、低エネルギー定常状態に収束するまで繰り返す。 量子イジングモデルへの応用によるプロトコルの実証を行う。 本研究は, ノイズの存在下でのプロトコルの性能について検討し, 冷却過程の監視に浴槽スピンの測定から得られる情報をどのように利用できるかを示す。 アルゴリズムの性能はシステムの励起の性質に依存するが、非局所的な(位相的)励起を持つ系は局所的な励起を持つ系よりも冷却が難しい。 トポロジカルな励起をトラップすることでこの問題の緩和の可能性を探る。

関連論文リスト

• Efficiently preparing chiral states via fermionic cooling on bosonic quantum hardware [0.0]
  雑音型ボゾン量子シミュレータ上で任意のフェルミオンハミルトニアンの低エネルギー状態を作成するための効率的なプロトコルを提案する。 我々は,北エフハニカムモデルのキラル(非アベリア)相などのトポロジ的位相を,このプロトコルを用いて効率的に作成できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-03T18:00:02Z)
• Demonstration of system-bath physics on gate-based quantum computer [0.5224038339798621]
  我々は,IBM-Qデバイス上でのアルゴリズム冷却を実演する。 最大3つの系スピンと4つの補助スピンのグローバルシステムに対してシミュレーション冷却を行うことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-29T16:15:01Z)
• Efficient Quantum Cooling Algorithm for Fermionic Systems [0.0]
  フェルミオンハミルトニアンの基底状態調製のための冷却アルゴリズムを提案する。 自由理論の作用素から導かれる適切な相互作用ハミルトニアンを導出する。 そこで本研究では,このシステムの固有エネルギーを求めるための分光走査法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-21T15:59:32Z)
• Quantum Computation by Cooling [0.0]
  本稿では,断熱進化に基づく量子計算のための特定のハミルトンモデルを提案する。 この冷却法に基づく量子計算は、その計算能力において量子回路に基づく計算と等価であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-04T06:26:07Z)
• Gauged cooling of topological excitations and emergent fermions on quantum simulators [0.0]
  シミュレーション冷却は、量子シミュレータ上で多体ハミルトニアンの低エネルギー状態を作成するための堅牢な方法である。 領域壁を励起する量子イジングモデルの強磁性相を効率的に冷却する方法を示す。 本プロトコルは強磁性相と常磁性相の基底状態を等しく効率的に作成できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-24T18:00:01Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Pulsed multireservoir engineering for a trapped ion with applications to state synthesis and quantum Otto cycles [68.8204255655161]
  貯水池工学(Reservoir engineering)は、消散と脱コヒーレンス(decoherence)を障害というよりはむしろ道具として扱う、注目すべきタスクである。 トラップイオンの1次元高調波運動のための貯水池工学を実装するための衝突モデルを構築した。 複数の内部レベルを持つため、複数の貯水池を設計することができ、よく知られた非古典的な運動状態のより効率的な合成を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-26T08:32:39Z)
• Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
  温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。 本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z)
• Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on Quantum Computers [52.77024349608834]
  少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。 逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z)
• Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system under dissipation [58.720142291102135]
  我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。 我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-11T22:45:57Z)

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。