論文の概要: The Performance of VQE across a phase transition point in the
$J_1$-$J_2$ model on kagome lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.04851v1
- Date: Thu, 8 Jun 2023 00:59:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-09 16:52:11.244419
- Title: The Performance of VQE across a phase transition point in the
$J_1$-$J_2$ model on kagome lattice
- Title（参考訳）: カゴメ格子上の$j_1$-$j_2$モデルにおける相転移点を越えたvqeの性能
- Authors: Yuheng Guo, Mingpu Qin
- Abstract要約: 変分量子固有解法(VQE)は、量子コンピュータを利用するための効率的な古典量子ハイブリッド法である。
本研究は,実量子コンピュータにおけるVQEの実用化のための有用なガイダンスを提供する。
- 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: Variational quantum eigensolver (VQE) is an efficient classical-quantum
hybrid method to take advantage of quantum computers in the Noisy
Intermediate-Scale Quantum (NISQ) era. In this work we test the performance of
VQE by studying the $J_1$-$J_2$ anti-ferromagnetic Heisenberg model on the
kagome lattice, which is found to display a first order phase transition at
$J_2 / J_1 \approx 0.01$. By comparing the VQE states with the exact
diagonalization results, we find VQE energies agree well with the exact values
in most region of parameters for the 18-site system we studied. However, near
the phase transition point, VQE tends to converge to the excited states when
the number of variational parameters is not large enough. For the system
studied in this work, this issue can be solved by either increasing the number
of parameters or by initializing the parameters with converged values for
$J_2/J_1$ away from the phase transition point. Our results provide useful
guidance for the practical application of VQE on real quantum computers to
study strongly correlated quantum many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法 (VQE) は、ノイズ中間スケール量子 (NISQ) 時代の量子コンピュータを利用するための効率的な古典量子ハイブリッド法である。
本研究では,カゴメ格子上の反強磁性ハイゼンベルクモデルを用いて,1次相転移を$J_2 / J_1 \approx 0.01$で示すことにより,VQEの性能を検証した。
vqe状態と正確な対角化結果を比較することで、vqeエネルギーは、研究した18サイトシステムにおけるパラメータのほとんどの領域の正確な値とよく一致することがわかった。
しかし、相転移点付近では、VQEは変動パラメータの数が十分大きくない場合、励起状態に収束する傾向にある。
この研究で研究されたシステムでは、パラメータの数を増やすか、位相遷移点から$J_2/J_1$の収束値でパラメータを初期化することにより、この問題を解決できる。
本研究では,実量子コンピュータにおけるvqeの応用について,強相関量子多体系の研究に有用なガイダンスを提供する。
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