論文の概要: Modeling a frustrated Ising square lattice with the D-Wave Quantum Annealer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.11259v1
- Date: Tue, 17 Sep 2024 15:07:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-18 16:13:33.992903
- Title: Modeling a frustrated Ising square lattice with the D-Wave Quantum Annealer
- Title（参考訳）: D波量子アニールを用いたフラストレーションのあるイジング正方格子のモデリング
- Authors: C. Marin, A. Fontana, V. Bellani, F. Pederiva, A. Quaranta, F. Rossella, A. Salamon, G. Salina,
- Abstract要約: より複雑なIsingモデルとして、D-Wave量子アニールの実装方法を示す。
このシステムの力学はフラストレーションのため、単純なイジングモデルよりもリッチである。
- 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: The Ising model with nearest-neighbor interactions on a two-dimensional (2D) square lattice is one of the simplest models for studying ferro-magnetic to para-magnetic transitions. Extensive results are available in the literature for this model, which has become a paradigm for the study of magnetic phase transitions in materials, both theoretically and numerically. After a brief review of the main results obtained with a classical computer, we show how to implement on the D- Wave quantum annealer a more complex Ising model with the addition of competing antiferromagnetic interactions between the diagonal next-to-nearest neighbors with two coupling constants J1 and J2. The dynamics of this system, owing to frustration, are richer than those of the simple Ising model and exhibit a third striped (or antiferromagnetic) phase in addition to the ferro- and para-magnetic phases. In this work, we observed all three phases on the D-Wave hardware, studied the behavior of the solution with different annealing parameters, such as the chain strength and annealing time, and showed how to identify the phase transition by varying the ratio between the ferromagnetic and antiferromagnetic couplings. The same system is studied on a classical computer, with the possibility of taking into account the temperature (fixed on D-Wave) as a free parameter and to explore the full phase diagram: some comparative conclusions with D-Wave are drawn.
- Abstract（参考訳）: 2次元(2次元)正方格子上の近傍相互作用を持つイジングモデルは、強磁性-常磁性遷移を研究する最も単純なモデルの一つである。
このモデルは、理論的にも数値的にも、材料の磁気相転移の研究のパラダイムとなっている。
古典的コンピュータで得られた主な結果の簡単なレビューの後、二つの結合定数 J1 と J2 を持つ対角線隣り同士の反強磁性相互作用を追加することで、より複雑なイジングモデルD波量子アニールの実装方法を示す。
このシステムの力学はフラストレーションのため、単純なイジングモデルよりもリッチであり、強磁性相と常磁性相に加えて第3のストライプ(または反強磁性)相を示す。
本研究では,D-Waveハードウェア上での3つの相すべてを観察し,鎖強度やアニーリング時間などの異なるアニーリングパラメータによる解の挙動を調査し,強磁性結合と反強磁性結合の比を変化させることで相転移を同定する方法を示した。
同じシステムは古典的コンピュータ上で研究され、自由パラメータとして温度(D-Waveに固定された)を考慮し、全位相図を探索する可能性がある。
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