論文の概要: Parent Hamiltonian Reconstruction via Inverse Quantum Annealing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.11200v3
• Date: Wed, 17 Apr 2024 07:31:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-18 19:59:48.010658
• Title: Parent Hamiltonian Reconstruction via Inverse Quantum Annealing
• Title（参考訳）: 逆量子アニーリングによる親ハミルトニアン再構成
• Authors: Davide Rattacaso, Gianluca Passarelli, Angelo Russomanno, Procolo Lucignano, Giuseppe E. Santoro, Rosario Fazio,
• Abstract要約: 局所ハミルトニアン $hatmathcalH$ が与えられた多体波動関数 $|psirangle$ を基底状態、すなわち親ハミルトニアンとして見つけることは、量子技術における根本的な重要性の挑戦である。 本稿では,このタスクを,人工逆ダイナミクスを用いて効率的に実行する数値計算手法を提案する。 北エフフェルミオン鎖と、縦方向および横方向の場の量子イジング鎖の2つのパラダイムモデルについて説明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Finding a local Hamiltonian $\hat{\mathcal{H}}$ having a given many-body wavefunction $|\psi\rangle$ as its ground state, i.e. a parent Hamiltonian, is a challenge of fundamental importance in quantum technologies. Here we introduce a numerical method, inspired by quantum annealing, that efficiently performs this task through an artificial inverse dynamics: a slow deformation of the states $|\psi(\lambda(t))\rangle$, starting from a simple state $|\psi_0\rangle$ with a known $\hat{\mathcal{H}}_0$, generates an adiabatic evolution of the corresponding Hamiltonian. We name this approach inverse quantum annealing. The method, implemented through a projection onto a set of local operators, only requires the knowledge of local expectation values, and, for long annealing times, leads to an approximate parent Hamiltonian whose degree of locality depends on the correlations built up by the states $|\psi(\lambda)\rangle$. We illustrate the method on two paradigmatic models: the Kitaev fermionic chain and a quantum Ising chain in longitudinal and transverse fields.
• Abstract（参考訳）: 局所ハミルトニアン $\hat{\mathcal{H}}$ が与えられた多体波動関数 $|\psi\rangle$ を基底状態、すなわち親ハミルトニアンとして見つけることは、量子技術における基本的な重要性の挑戦である。 ここでは、量子アニールにインスパイアされた数値的手法を導入し、このタスクを人工的逆ダイナミクスにより効率的に実行する: 状態 $|\psi(\lambda(t))\rangle$ の遅い変形は、単純な状態 $|\psi_0\rangle$ から始まり、既知の $\hat{\mathcal{H}}_0$ から始まる。 このアプローチを逆量子アニールと呼ぶ。 この方法は局所作用素の集合への射影によって実装され、局所期待値の知識が要求されるだけであり、長いアニーリング時間の間、局所性の度合いは状態 $|\psi(\lambda)\rangle$ によって構築された相関に依存する親ハミルトニアンに導かれる。 北エフフェルミオン鎖と、縦方向および横方向の場の量子イジング鎖の2つのパラダイムモデルについて説明する。

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