論文の概要: Robust preparation of ground state phases under noisy imaginary time evolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04285v1
• Date: Thu, 6 Jun 2024 17:29:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-07 13:40:27.614170
• Title: Robust preparation of ground state phases under noisy imaginary time evolution
• Title（参考訳）: ノイズのある想像時間進化下における基底状態相のロバストな準備
• Authors: Aleksei Khindanov, Yongxin Yao, Thomas Iadecola,
• Abstract要約: 我々は、様々なノイズモデルに基づく非単体ITT「回路」について考察する。 ノイズの存在下では, 基底状態秩序と相転移が持続することがわかった。
• 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: Non-unitary state preparation protocols such as imaginary time evolution (ITE) offer substantial advantages relative to unitary ones, including the ability to prepare certain long-range correlated states more efficiently. Here, we ask whether such protocols are also robust to noise arising due to coupling to the environment. We consider a non-unitary ITE "circuit" subjected to a variety of noise models and investigate whether the resulting steady state remains in the same phase as the target state of the ITE at finite noise strength. Taking the one-dimensional quantum Ising model as a concrete example, we find that the ground state order and associated phase transition persist in the presence of noise, provided the noise does not explicitly break the symmetry that protects the phase transition. That is, the noise must possess the protecting symmetry in a weak (or average) form. Our analysis is facilitated by a mapping to an effective Hamiltonian picture in a doubled Hilbert space. We discuss possible implications of these findings for quantum simulation on noisy quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: 想像的時間進化(ITE)のような非一元的状態準備プロトコルは、特定の長距離相関状態をより効率的に作成する能力を含む一元的状態に対して大きな利点をもたらす。 ここでは,このようなプロトコルが環境との結合によって生じるノイズに対して堅牢であるかどうかを問う。 我々は、様々なノイズモデルに従属する非単体ITTの「回路」を考察し、その結果の定常状態が有限雑音強度でITEの目標状態と同じ位相に留まっているかどうかを考察する。 一次元量子イジングモデルを具体例として、ノイズの存在下で基底状態秩序と関連する相転移が持続していることを見出した。 すなわち、ノイズは弱い(あるいは平均的な)形で保護対称性を持つ必要がある。 我々の解析は、2重ヒルベルト空間における実効的ハミルトン図形への写像によって促進される。 雑音量子ハードウェア上での量子シミュレーションにおけるこれらの発見の可能性について論じる。

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