論文の概要: Quantum speed-up for solving the one-dimensional Hubbard model using quantum annealing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.02141v1
• Date: Thu, 02 Oct 2025 15:49:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-03 14:32:17.286634
• Title: Quantum speed-up for solving the one-dimensional Hubbard model using quantum annealing
• Title（参考訳）: 量子アニールを用いた一次元ハバードモデルの量子スピードアップ
• Authors: Kunal Vyas, Fengping Jin, Hans De Raedt, Kristel Michielsen,
• Abstract要約: 本稿では,ハバード・ハミルトニアンに対する量子アニールのゲート型量子コンピュータシミュレーションの実施方法を示す。 半満たの場合については、Bethe-ansatz方程式に基づくアルゴリズムよりも相当な量子スピードアップが存在することが分かる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20999222360659608
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Hubbard model has occupied the minds of condensed matter physicists for most part of the last century. This model provides insight into a range of phenomena in correlated electron systems. We wish to examine the paradigm of quantum algorithms for solving such many-body problems. The focus of our current work is on the one-dimensional model which is integrable, meaning that there exist analytical results for determining its ground state. In particular, we demonstrate how to perform a gate-based quantum computer simulation of quantum annealing for the Hubbard Hamiltonian. We perform simulations for systems with up to 40 qubits to study the scaling of required annealing time for obtaining the ground state. We find that for the half-filled cases considered, there is a substantial quantum speed-up over algorithms based on the Bethe-ansatz equations.
• Abstract（参考訳）: ハバードモデルは、この1世紀の大半の間、凝縮物質物理学者の心を占有してきた。 このモデルは、相関電子系における様々な現象の洞察を与える。 このような多体問題を解くための量子アルゴリズムのパラダイムについて検討したい。 現在の研究の焦点は、積分可能な1次元モデルであり、その基底状態を決定するための解析的な結果が存在することを意味する。 特に,ハバード・ハミルトニアンに対する量子アニールのゲートベース量子コンピュータシミュレーションの実施方法を示す。 最大40キュービットのシステムに対してシミュレーションを行い、基底状態を得るために必要なアニール時間のスケーリングについて検討する。 半満たの場合については、Bethe-ansatz方程式に基づくアルゴリズムよりも相当な量子スピードアップが存在することが分かる。

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