論文の概要: Measurement of the energy relaxation time of quantum states in quantum annealing with a D-Wave machine

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.10486v1
• Date: Tue, 21 Feb 2023 07:29:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 16:07:27.271512
• Title: Measurement of the energy relaxation time of quantum states in quantum annealing with a D-Wave machine
• Title（参考訳）: d-waveマシンを用いた量子アニールにおける量子状態のエネルギー緩和時間の測定
• Authors: Takashi Imoto, Yuki Susa, Tadashi Kadowaki, Ryoji Miyazaki, Yuichiro Matsuzaki
• Abstract要約: 量子アニールにおける励起状態のコヒーレンス時間(コヒーレンス時間)をD波デバイスで測定する方法を提案し,実証する。 モデルの励起状態のエネルギー緩和時間は、単一の量子ビットの励起状態のエネルギーよりも桁違い長いことが分かる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum annealing has been demonstrated with superconducting qubits. Such a quantum annealer has been used to solve combinational optimization problems and is also useful as a quantum simulator to investigate the properties of the quantum many-body systems. However, the coherence properties of actual devices provided by D-Wave Quantum Inc. are not sufficiently explored. Here, we propose and demonstrate a method to measure the coherence time of the excited state in quantum annealing with the D-Wave device. More specifically, we investigate the energy relaxation time of the first excited states of a fully connected Ising model with a transverse field. We find that the energy relaxation time of the excited states of the model is orders of magnitude longer than that of the excited state of a single qubit, and we qualitatively explain this phenomenon by using a theoretical model. The reported technique provides new possibilities to explore the decoherence properties of quantum many-body systems with the D-Wave machine.
• Abstract（参考訳）: 量子アニールは超伝導量子ビットで実証されている。 このような量子アニーラは組合せ最適化問題を解くために使われており、量子多体系の性質を調べるための量子シミュレータとしても有用である。 しかし、D-Wave Quantum Inc.が提供する実際の装置のコヒーレンス特性は十分に調査されていない。 本稿では,d-waveデバイスを用いた量子アニールにおける励起状態のコヒーレンス時間を測定する手法を提案する。 具体的には, 横断場を有する完全連結Isingモデルの第一励起状態のエネルギー緩和時間について検討する。 モデルの励起状態のエネルギー緩和時間は、単一の量子ビットの励起状態のエネルギー緩和時間よりも桁違いに長いことが分かり、理論モデルを用いて定性的にこの現象を説明する。 報告された技術は、量子多体系のデコヒーレンス特性をD-Waveマシンで探索する新たな可能性を提供する。

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