論文の概要: Fully optimised variational simulation of a dynamical quantum phase transition on a trapped-ion quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.06961v1
• Date: Mon, 10 Feb 2025 19:01:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 14:07:26.445860
• Title: Fully optimised variational simulation of a dynamical quantum phase transition on a trapped-ion quantum computer
• Title（参考訳）: 捕捉イオン量子コンピュータにおける動的量子相転移の完全最適化変分シミュレーション
• Authors: Lesley Gover, Vinul Wimalaweera, Fariha Azad, Matthew DeCross, Michael Foss-Feig, Andrew G. Green,
• Abstract要約: 我々は量子化されたH1-1トラップイオン量子プロセッサ上で、変換不変な量子状態を時間発展させる。 この物理は多体波動関数の位相の微妙なキャンセルを必要とし、現在の量子デバイスにとって難しい課題である。 本結果は,変分量子時間進化の実現可能性を示し,逆場イジングモデルの進化の隠れた単純さを明らかにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.039583175274885335
• License:
• Abstract: We time-evolve a translationally invariant quantum state on the Quantinuum H1-1 trapped-ion quantum processor, studying the dynamical quantum phase transition of the transverse field Ising model. This physics requires a delicate cancellation of phases in the many-body wavefunction and presents a tough challenge for current quantum devices. We follow the dynamics using a quantum circuit matrix product state ansatz, optimised for the time-evolution using a fidelity cost function. Sampling costs are mitigated by using the measured values of this circuit as stochastic corrections to a simple classical extrapolation of the ansatz parameters. Our results demonstrate the feasibility of variational quantum time-evolution and reveal a hitherto hidden simplicity of the evolution of the transverse-field Ising model through the dynamical quantum phase transition.
• Abstract（参考訳）: 我々は、量子H1-1トラップイオン量子プロセッサ上での変換不変量子状態の時間進化を行い、逆場イジングモデルの動的量子相転移を研究する。 この物理は多体波動関数の位相の微妙なキャンセルを必要とし、現在の量子デバイスにとって難しい課題である。 我々は, 量子回路行列積状態アンサッツを用いて, 忠実度コスト関数を用いて時間進化を最適化したダイナミクスを追従する。 アンザッツパラメータの単純な古典的外挿に対する確率的補正として、この回路の測定値を用いてサンプリングコストを緩和する。 本研究は, 変動量子時間進化の実現可能性を示し, 動的量子相転移による横場イジングモデルの進化の隠れた単純さを明らかにした。

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