論文の概要: Disentangling Interacting Systems with Fermionic Gaussian Circuits:
Application to the Single Impurity Anderson Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.09798v1
- Date: Mon, 19 Dec 2022 19:11:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 08:36:16.089961
- Title: Disentangling Interacting Systems with Fermionic Gaussian Circuits:
Application to the Single Impurity Anderson Model
- Title（参考訳）: フェルミオンガウス回路と相互作用する系:単一不純物アンダーソンモデルへの応用
- Authors: Ang-Kun Wu, Matthew T. Fishman, J. H. Pixley, E. M. Stoudenmire
- Abstract要約: フェルミオンガウス状態の圧縮により得られるユニタリゲートによる基底の変化を、様々なテンソルネットワークに対応する量子回路に導入する。
これらの回路は、基底状態の絡み合いエントロピーを低減し、密度行列再正規化群のようなアルゴリズムの性能を向上させることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Tensor network representations of quantum many-body states provide powerful
tools for strongly correlated systems, tailored to capture local correlations
such as ground states exhibiting entanglement area laws. When applying tensor
network states to interacting fermionic systems, a proper choice of basis or
orbitals can greatly reduce the bond dimension of tensors and speed up
calculations. We introduce such a change of basis with unitary gates obtained
via compressing fermionic Gaussian states into quantum circuits corresponding
to various tensor networks. These circuits can reduce the ground state
entanglement entropy and improve the performance of algorithms such as the
density matrix renormalization group. We study the 1D single impurity Anderson
model to show the power of the method in improving computational efficiency and
interpreting impurity physics. Furthermore, fermionic Gaussian circuits also
show potential for suppressing entanglement during the time evolution of a
low-lying excited state that is used to compute the impurity Green's function.
Lastly, we consider Gaussian multi-scale entanglement renormalization ansatz
(GMERA) circuits which compress fermionic Gaussian states hierarchically. The
emergent coarse-grained physical models from these GMERA circuits are studied
in terms of their entanglement properties and suitability for performing time
evolution.
- Abstract（参考訳）: 量子多体状態のテンソルネットワーク表現は、強相関系の強力なツールを提供し、絡み合い領域の法則を示す基底状態のような局所相関を捉えるために調整される。
相互作用するフェルミオン系にテンソルネットワーク状態を適用する場合、基底や軌道の適切な選択はテンソルの結合次元を大幅に削減し、計算を高速化することができる。
本稿では,フェルミオンガウス状態の圧縮により得られたユニタリゲートを,様々なテンソルネットワークに対応する量子回路に導入する。
これらの回路は、基底状態の絡み合いエントロピーを低減し、密度行列再正規化群のようなアルゴリズムの性能を向上させることができる。
1次元単一不純物アンダーソンモデルを用いて計算効率の向上と不純物物理の解釈における手法のパワーを示す。
さらに、フェルミオンガウス回路は、不純物グリーン関数の計算に用いられる低次励起状態の時間発展中の絡み合いを抑制する可能性も示している。
最後に,フェルミオンガウス状態の階層圧縮を行うガウス型マルチスケールエンタングル化アンサッツ(gmera)回路について考察する。
これらのgmera回路からの創発的粗粒物理モデルは、その絡み合い特性と時間発展に適合性の観点から研究されている。
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