論文の概要: Quantum Simulation of Finite Temperature Schwinger Model via Quantum Imaginary Time Evolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.11616v1
• Date: Mon, 20 Nov 2023 09:00:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-21 19:30:50.410501
• Title: Quantum Simulation of Finite Temperature Schwinger Model via Quantum Imaginary Time Evolution
• Title（参考訳）: 量子イマジナリー時間進化による有限温度シュウィンガーモデルの量子シミュレーション
• Authors: Juan W. Pedersen, Etsuko Itou, Rong-Yang Sun and Seiji Yunoki
• Abstract要約: 量子古典ハイブリッドアルゴリズムを用いて, 有限温度状態におけるシュウィンガーモデルについて検討する。 本研究では, 熱純量子(TPQ)状態アプローチを採用し, 必要な虚数時間進化を実現するためにQITEアルゴリズムを適用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the Schwinger model at finite-temperature regime using a quantum-classical hybrid algorithm. The preparation of thermal state on quantum circuit presents significant challenges. To address this, we adopt the Thermal Pure Quantum (TPQ) state approach and apply the Quantum Imaginary Time Evolution (QITE) algorithm to implement the necessary imaginary time evolution. We first compute the chiral condensate in the massless Schwinger model, verifying its consistency with the analytical solution. We then simulate the massive Schwinger model with non-zero topological $\theta$-term to investigate the temperature and $\theta$-dependence of the chiral condensate. Our method works well even at non-zero $\theta$ regime, while the conventional lattice Monte Carlo method suffers from the sign problem in this system.
• Abstract（参考訳）: 量子古典ハイブリッドアルゴリズムを用いて有限温度環境におけるシュウィンガーモデルの研究を行った。 量子回路の熱状態の調製は重要な課題である。 これに対処するために、熱純量子(tpq)状態アプローチを採用し、量子虚時発展(qite)アルゴリズムを適用し、必要な虚時発展を実装する。 まず,無質量シュウィンガーモデルを用いてキラル縮合を計算し,解析解との整合性を検証する。 次に, 非ゼロトポロジカル$\theta$-termで大規模シュウィンガーモデルをシミュレートし, キラル凝縮の温度および$\theta$-dependenceを調べた。 従来の格子モンテカルロ法は符号問題に悩まされているが,本手法はゼロでない$\theta$レジームでもうまく機能する。

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