論文の概要: Quantum Simulation of Dynamical Response Functions of Equilibrium States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05411v1
- Date: Thu, 08 May 2025 16:52:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-09 21:43:49.970459
- Title: Quantum Simulation of Dynamical Response Functions of Equilibrium States
- Title（参考訳）: 平衡状態の動的応答関数の量子シミュレーション
- Authors: Esther Cruz, Dominik S. Wild, Mari Carmen Bañuls, J. Ignacio Cirac,
- Abstract要約: 動的応答関数の計算は、凝縮物質物理学における多くの問題の中心である。
既存のアプローチは、しばしば平衡状態へのアクセスを前提としており、実際には準備が困難である。
本稿では,エネルギーフィルタ技術を用いてこれを回避できる手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.29998889086656577
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The computation of dynamical response functions is central to many problems in condensed matter physics. Owing to the rapid growth of quantum correlations following a quench, classical methods face significant challenges even if an efficient description of the equilibrium state is available. Quantum computing offers a promising alternative. However, existing approaches often assume access to the equilibrium state, which may be difficult to prepare in practice. In this work, we present a method that circumvents this by using energy filter techniques, enabling the computation of response functions and other dynamical properties in both microcanonical and canonical ensembles. Our approach only requires the preparation of states that have significant weight at the desired energy. The dynamical response functions are then reconstructed from measurements after quenches of varying duration by classical postprocessing. We illustrate the algorithm numerically by applying it to compute the dynamical conductivity of a free-fermion model, which unveils the energy-dependent localization properties of the model.
- Abstract（参考訳）: 動的応答関数の計算は、凝縮物質物理学における多くの問題の中心である。
クエンチに続く量子相関の急速な成長により、古典的な手法は平衡状態の効率的な記述が可能であるとしても重大な課題に直面している。
量子コンピューティングは有望な代替手段だ。
しかし、既存のアプローチはしばしば平衡状態へのアクセスを前提としており、実際には準備が困難である。
本研究では,エネルギーフィルタを用いてこれを回避し,マイクロカノニカルアンサンブルとカノニカルアンサンブルの両方で応答関数などの動的特性の計算を可能にする手法を提案する。
我々のアプローチは、所望のエネルギーでかなりの重量を持つ状態の準備だけを必要とする。
動的応答関数は、古典的な後処理によって、様々な期間のクエンチ後の測定から再構成される。
本稿では,自由フェルミオンモデルの動的導電率の計算にこのアルゴリズムを適用し,エネルギー依存性の局所化特性を明らかにする。
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