論文の概要: High-efficiency quantum Monte Carlo algorithm for extracting entanglement entropy in interacting fermion systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.20009v1
• Date: Mon, 21 Oct 2024 14:36:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-05 16:18:02.327957
• Title: High-efficiency quantum Monte Carlo algorithm for extracting entanglement entropy in interacting fermion systems
• Title（参考訳）: 相互作用するフェルミオン系における絡み合いエントロピー抽出のための高速量子モンテカルロアルゴリズム
• Authors: Weilun Jiang, Gaopei Pan, Zhe Wang, Bin-Bin Mao, Heng Shen, Zheng Yan,
• Abstract要約: 物理パラメータに沿ったインクリメンタル手法に基づくフェルミオン量子モンテカルロアルゴリズムを提案する。 アルゴリズムの有効性を示し、高い精度を示す。 このシミュレーションでは、エントロピーのエントロピーの計算されたスケーリング挙動は、フェルミ面とゴールドストーンモードの異なる位相を解明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.758738320755899
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The entanglement entropy probing novel phases and phase transitions numerically via quantum Monte Carlo has made great achievements in large-scale interacting spin/boson systems. In contrast, the numerical exploration in interacting fermion systems is rare, even though fermion systems attract more attentions in condensed matter. The fundamental restrictions is that the computational cost of fermion quantum Monte Carlo ($\sim \beta N^3$) is much higher than that of spin/boson ($\sim \beta N$). To tackle the problem cumbersome existent methods of eantanglement entropy calculation, we propose a fermionic quantum Monte Carlo algorithm based on the incremental technique along physical parameters, which greatly improves the efficiency of extracting entanglement entropy. Taking a two-dimensional square lattice Hubbard model as an example, we demonstrate the effectiveness of the algorithm and show the high computation precision. In this simulation, the calculated scaling behavior of the entanglement entropy elucidates the different phases of the Fermi surface and Goldstone modes.
• Abstract（参考訳）: 量子モンテカルロによる新しい位相と相転移を数値的に求める絡み合いエントロピーは、大規模相互作用するスピン/ボソン系において大きな成果を上げている。 対照的に、相互作用するフェルミオン系における数値的な探索は、凝縮物質により多くの注目が集まるにもかかわらず、まれである。 基本的な制限はフェルミオン量子モンテカルロ(英語版)(\sim \beta N^3$)の計算コストがスピン/ボソン(英語版)(\sim \beta N$)の計算コストよりもはるかに高いことである。 そこで本研究では, エンタングルメントエントロピーの抽出効率を大幅に向上させる, 物理パラメータに沿ったインクリメンタル手法に基づくフェルミオン量子モンテカルロアルゴリズムを提案する。 2次元2乗格子Hubbardモデルを例として、アルゴリズムの有効性を実証し、高い計算精度を示す。 このシミュレーションでは、エントロピーのエントロピーの計算されたスケーリング挙動は、フェルミ面とゴールドストーンモードの異なる位相を解明する。

関連論文リスト

• Efficient thermalization and universal quantum computing with quantum Gibbs samplers [2.403252956256118]
  関連した「サーモフィールドダブル」状態の診断的準備について述べる。 システムサイズにおける逆温度に対する散逸進化のこのファミリの実装は、標準的な量子計算と計算的に等価であることを示す。 この結果から、準局所散逸進化の族は量子多体状態の大規模なクラスを効率的に生成することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-19T12:49:25Z)
• An integral algorithm of exponential observables for interacting fermions in quantum Monte Carlo simulation [7.826326818086168]
  指数オブザーバブルは、$log langle ehatXrangle$として定式化され、$hatX$は膨大な量であり、量子多体系の研究において重要な役割を果たす。 相互作用するフェルミオン系における観測可能量の定量化のための包括的アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-06T19:00:04Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Dilute neutron star matter from neural-network quantum states [58.720142291102135]
  低密度中性子物質はクーパー対の形成と超流動の開始によって特徴づけられる。 我々は、モンテカルロ変分法と再構成技術を組み合わせた隠れ核量子ネットワーク量子状態の表現性に乗じて、この密度構造をモデル化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-08T17:55:25Z)
• Universal features of entanglement entropy in the honeycomb Hubbard model [44.99833362998488]
  本稿では、補助場量子モンテカルロシミュレーションにおいて、R'enyiエンタンジメントエントロピーを計算する新しい方法を提案する。 相互作用するフェルミオンの2次元モデルにおいて、この手法の効率性を初めて、普遍的なサブリーディング対数項を抽出して示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-08T15:52:16Z)
• Approximating quantum thermodynamic properties using DFT [0.0]
  我々は、静的密度汎関数理論の概念に基づいて構築された平均的な仕事とエントロピーの変動に対する「単純」および「ハイブリッド」近似を比較した。 実験結果から, システムの初期状態とエントロピー, 最終状態の近似が極めて良好であることが確認された。 このアプローチは、運転するハミルトニアンによって多体効果が増大しない場合、特に効率的である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-14T17:11:49Z)
• Quantum Simulation of Chiral Phase Transitions [62.997667081978825]
  有限温度および有限化学ポテンシャルにおける$(+1)$次元NJLモデルの量子シミュレーションを構築する。 我々は,デジタル量子シミュレーション,正確な対角化,解析解の整合性を観察し,QCD熱力学のシミュレーションにおける量子コンピューティングのさらなる応用を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:04:20Z)
• Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on Quantum Computers [52.77024349608834]
  少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。 逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z)
• Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling quantum circuits [58.720142291102135]
  最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。 我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。 動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z)
• Attenuating the fermion sign problem in path integral Monte Carlo simulations using the Bogoliubov inequality and thermodynamic integration [0.0]
  経路積分モンテカルロ法(PIMC)を用いた相関フェルミオンの正確な熱力学シミュレーションが重要である。 主な障害はフェルミオン符号問題(FSP)であり、時間の指数的な増加につながる。 本研究では,計算量を制御するパラメータを追加して,正確な結果に対する外挿を可能にすることにより,このアプローチを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-23T10:14:46Z)
• Variational Monte Carlo calculations of $\mathbf{A\leq 4}$ nuclei with an artificial neural-network correlator ansatz [62.997667081978825]
  光核の基底状態波動関数をモデル化するためのニューラルネットワーク量子状態アンサッツを導入する。 我々は、Aleq 4$核の結合エネルギーと点核密度を、上位のピオンレス実効場理論から生じるものとして計算する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-28T14:52:28Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。