論文の概要: The anomalously slow dynamics of inhomogeneous quantum annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03535v1
- Date: Wed, 05 Feb 2025 19:00:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-07 14:31:13.361505
- Title: The anomalously slow dynamics of inhomogeneous quantum annealing
- Title（参考訳）: 不均質量子アニールの異常に遅いダイナミクス
- Authors: Mohammadhossein Dadgar, Christopher L. Baldwin,
- Abstract要約: 我々は、単に熱力学ではなく、IQAの力学を研究し、相図が示唆するよりもかなり遅いことを発見した。
さらに、非平均場モデルでは、一階遷移は非常に一般的であることが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Inhomogeneous quantum annealing (IQA), in which transverse fields are turned off one by one rather than simultaneously, has been proposed as an effective way to avoid the first-order phase transitions that impede conventional quantum annealing (QA). Here we explicitly study the dynamics of IQA, rather than merely the thermodynamics, and find that it is appreciably slower than the phase diagram would suggest. Interestingly, this slowdown manifests both when IQA succeeds in circumventing phase transitions and when it fails. Even in the absence of transitions, such as for the mean-field models that have been analyzed previously, IQA is slower than expected by a factor of the number of spins $N$. More significantly, we show that in non-mean-field models, first-order transitions are likely to be quite common, and the gap at such transitions is not merely exponential in $N$ but exactly zero. Thus IQA cannot reach the ground state on any timescale. Both of these results can be understood through the simple observation that a spin's magnetization becomes conserved once its field is turned off during the IQA protocol.
- Abstract（参考訳）: 非均一量子アニール (IQA) は、従来の量子アニール (QA) を阻害する一階相転移を避ける効果的な方法として提案されている。
ここでは、単に熱力学ではなく、IQAの力学を明示的に研究し、位相図が示唆するよりもかなり遅いことが分かる。
興味深いことに、この減速はIQAが相転移を回避することに成功し、失敗した場合にも現れる。
これまでに解析された平均場モデルのような遷移がなくても、IQAはスピン数$N$の因子によって予想よりも遅くなる。
さらに、非平均場モデルでは、一階遷移は非常に一般的であり、そのような遷移のギャップは単に$N$で指数関数的であるだけでなく、正確には0であることを示す。
したがって、IQAはいかなる時間スケールでも基底状態に到達できない。
これらの結果は、単純にスピンの磁化がIQAプロトコル中に磁場をオフにすると保存されるという観察を通して理解することができる。
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