論文の概要: Quantum Random Synthetic Skyrmion Texture Generation, a Qiskit Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18947v1
- Date: Tue, 23 Sep 2025 12:58:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-24 20:41:27.844178
- Title: Quantum Random Synthetic Skyrmion Texture Generation, a Qiskit Simulation
- Title（参考訳）: Qiskit シミュレーションによる量子ランダム合成スカイミリオンテクスチャ生成
- Authors: Hillol Biswas,
- Abstract要約: 整数の巻線、すなわち位相電荷はスカイミオンの特徴である。
スカイミオンテクスチャは、異なる目的のために貴重な洞察を与えることができる。
量子コンピューティングを用いてスカイミオンテクスチャを合成的に生成することは可能か?
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An integer winding, i.e., topological charge, is a characteristic of skyrmions, which are topologically nontrivial spin patterns in magnets. They emerge when smooth two-dimensional spin configurations are stabilized by conflicting interactions such as exchange, anisotropy, the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, or geometric frustration. These nanoscale textures, which are typically a few to tens of nanometers in size, are strong 'particle-like' excitations because they are shielded by energy barriers connected to their topology. By exploiting their helicity, i.e., spin rotation angle or associated internal modes, as a two-level system, skyrmions can function as quantum bits or qubits. Two quantized helicity states of a nanometer-scale skyrmion encode the logical value states in a 'skyrmion qubit.' Interestingly, skyrmion qubits are topologically protected and macroscopic, i.e., they involve a large number of spins; however, external influences can still affect them. When the texture is tiny and disconnected, the helicity angle of the skyrmion becomes quantized. A qubit basis is made up of the lowest two energy eigenstates, i.e., symmetric or antisymmetric superpositions of opposite helicity, for example. Therefore, Skyrmion textures can provide valuable insights for different purposes. However, is it possible to synthetically generate skyrmion textures using quantum computing? This paper investigates the possibility and generates a few hundred different textures, producing sample comparisons from various types, which indicate a novel direction for skyrmion-based research based on quantum randomness and other criteria.
- Abstract（参考訳）: 整数の巻線、すなわちトポロジカル電荷は、磁気のトポロジカルに非自明なスピンパターンであるスカイミオンの特徴である。
滑らかな2次元スピン配置が、交換、異方性、ジアロシンスキー-モリヤ相互作用、幾何学的フラストレーションなどの相反する相互作用によって安定化されるときに現れる。
ナノスケールのテクスチャは、通常は数ナノメートルから数十ナノメートル程度の大きさで、トポロジーに繋がったエネルギーバリアで守られているため、強い「粒子のような」励起である。
そのヘリシティ、すなわちスピン回転角または関連する内部モードを2レベルシステムとして利用することにより、スカイミオンは量子ビットまたは量子ビットとして機能することができる。
ナノメートルスケールのスカイミオンの2つの量子化ヘリシティ状態は、「スケミオン量子ビット」の論理値状態を符号化する。
興味深いことに、スカイミオン量子ビットは位相的に保護され、マクロ視的であり、多くのスピンを含む。
テクスチャが小さく、切断されると、スカイミオンのヘリシティ角が量子化される。
クビット基底は最低2つのエネルギー固有状態、すなわち反対ヘリシティの対称的あるいは反対称的重ね合わせで構成されている。
そのため、スカイミオンテクスチャは異なる目的のために貴重な洞察を与えることができる。
しかし、量子コンピューティングを用いてスカイミオンテクスチャを合成的に生成することは可能か?
本稿では,その可能性を調査し,数百種類の異なるテクスチャを生成し,様々なタイプからサンプル比較を行い,量子ランダム性やその他の基準に基づくスカイミオン研究の新たな方向性を示す。
関連論文リスト
- Quantum Skyrmion Qudit in a Triangular-lattice magnet [0.0]
フラストレーション磁石では、スカイミオンは量子情報を格納できるヘリカルな自由度によって特徴づけられる。
弱電場の極限では、この系は2レベル系、すなわちスカイミオン量子ビットとして記述できる。
我々は、系の状態が以前考えられていたようなスカイミオンキュービットではなく、スカイミオンキュービットであることを証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-04T08:28:44Z) - Colloquium: Quantum Properties and Functionalities of Magnetic Skyrmions [40.282478038074984]
競合する磁気相互作用は、トポロジカルな巻数によって特徴づけられる滑らかな磁化テクスチャを安定化することができる。
このようなテクスチャは2次元平面内で空間的に局在しており、一般にスカイミオンとして知られている。
このコロキウムは、スカイミオンテクスチャに関連する量子効果、その理論的起源、検出に関連する実験的および物質的課題、量子演算にそれらを利用するという約束を考察している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-15T09:27:20Z) - Universal quantum computation based on nanoscale skyrmion helicity
qubits in frustrated magnets [6.282497232775391]
フラストレーション磁石におけるブロッホ型ナノスケールスカイミオンの2重縮退に基づく量子ビットを構築した。
汎用量子計算は多層系におけるナノスケールのスカイミオンに基づいて可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-10T03:30:19Z) - Skyrmion Qubits: A New Class of Quantum Logic Elements Based on
Nanoscale Magnetization [0.0]
我々は,スカイミオンと呼ばれるナノスケール磁化テクスチャに基づく量子論理要素を実現するための,新しいプリミティブなビルディングブロックのクラスを導入する。
スカイミオン量子ビットでは、情報はヘリシティの量子度に格納され、論理状態は電場や磁場によって調整される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-04T18:00:04Z) - Non-equilibrium stationary states of quantum non-Hermitian lattice
models [68.8204255655161]
非エルミート強結合格子モデルが、非条件、量子力学的に一貫した方法でどのように実現できるかを示す。
我々は、フェルミオン系とボゾン系の両方に対するそのようなモデルの量子定常状態に焦点を当てる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-02T18:56:44Z) - Programmable quantum simulation of 2D antiferromagnets with hundreds of
Rydberg atoms [43.55994393060723]
合成システムを用いた量子シミュレーションは、優れた量子多体問題を解くための有望な方法である。
ここでは、光ツイーザに閉じ込められた個々の原子のプログラム可能な配列を用いて、象徴的な多体問題を実装する。
我々はこのプラットフォームを、高忠実度で操作された196個の原子を持つ前例のない体制にプッシュする。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:00Z) - Engineering analog quantum chemistry Hamiltonians using cold atoms in
optical lattices [69.50862982117127]
数値的なアナログシミュレータの動作条件をベンチマークし、要求の少ない実験装置を見出す。
また、離散化と有限サイズ効果により生じるシミュレーションの誤差についてより深く理解する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-28T11:23:06Z) - Quantum anomalous Hall phase in synthetic bilayers via twistless
twistronics [58.720142291102135]
我々は超低温原子と合成次元に基づく「ツイストロン様」物理学の量子シミュレータを提案する。
本研究では,適切な条件下でのトポロジカルバンド構造を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-06T19:58:05Z) - Qubit spin ice [58.720142291102135]
超伝導量子ビットの格子内におけるスピンアイスの実現について報告する。
基底状態は古典的には氷則によって記述され、脆弱な縮退点を制御できる。
実証された量子ビット制御は、トポロジカルに保護された人工量子スピン液体の将来の研究の基盤となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-21T01:50:40Z) - Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with
photons [101.18253437732933]
位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。
ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。
このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-18T14:56:39Z)
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。