論文の概要: Quantum Quench Dynamics of Geometrically Frustrated Ising Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.00091v1
- Date: Thu, 29 Feb 2024 19:39:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-05 19:17:45.945080
- Title: Quantum Quench Dynamics of Geometrically Frustrated Ising Models
- Title（参考訳）: 幾何学的フラストレーションイジングモデルの量子クエンチダイナミクス
- Authors: Ammar Ali, Hanjing Xu, William Bernoudy, Alberto Nocera, Andrew D.
King, Arnab Banerjee
- Abstract要約: 逆場における三角形反強磁性体とビレイン模型について検討する。
この結果は,コヒーレント量子力学をシミュレートする量子アニールの能力を示すものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20971479389679332
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Geometric frustration in two-dimensional Ising models allows for a wealth of
exotic universal behavior, both Ising and non-Ising, in the presence of quantum
fluctuations. In particular, the triangular antiferromagnet and Villain model
in a transverse field can be understood through distinct XY pseudospins, but
have qualitatively similar phase diagrams including a quantum phase transition
in the (2+1)-dimensional XY universality class. While the quantum dynamics of
modestly-sized systems can be simulated classically using tensor-based methods,
these methods become infeasible for larger lattices. Here we perform both
classical and quantum simulations of these dynamics, where our quantum
simulator is a superconducting quantum annealer. Our observations on the
triangular lattice suggest that the dominant quench dynamics are not described
by the quantum Kibble-Zurek scaling of the quantum phase transition, but rather
a faster coarsening dynamics in an effective two-dimensional XY model in the
ordered phase. Similarly, on the Villain model, the scaling exponent does not
match the Kibble-Zurek expectation. These results demonstrate the ability of
quantum annealers to simulate coherent quantum dynamics and scale beyond the
reach of classical approaches.
- Abstract（参考訳）: 2次元イジングモデルにおける幾何学的フラストレーションは、量子ゆらぎの存在下で、イジングと非イジングの両方において、エキゾチックな普遍的な振る舞いの富を許容する。
特に、横断体における三角反強磁性とヴィランモデルは異なるxy擬スピンを通じて理解できるが、(2+1)-次元xy普遍性クラスにおける量子相転移を含む定性的に類似した位相図を持っている。
控えめなサイズのシステムの量子力学はテンソルベースの手法で古典的にシミュレートできるが、これらの手法はより大きな格子に対して実現不可能となる。
ここでは、これらの力学の古典的および量子シミュレーションを行い、量子シミュレータは超伝導量子アニールである。
三角格子上での観測は、支配的なクエンチ力学が量子相転移の量子キブル・ズレークスケーリングによって記述されるのではなく、秩序相における有効2次元XYモデルにおけるより高速な粗いダイナミクスであることを示している。
同様に、Villainモデルでは、スケーリング指数はKibble-Zurek予想と一致しない。
これらの結果は、古典的アプローチの範囲を超えてコヒーレントな量子力学とスケールをシミュレートする量子アニーラの能力を示している。
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