論文の概要: Superconducting pairing correlations on a trapped-ion quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.02125v1
• Date: Mon, 03 Nov 2025 23:30:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-05 18:47:05.708046
• Title: Superconducting pairing correlations on a trapped-ion quantum computer
• Title（参考訳）: トラップイオン量子コンピュータにおける超伝導ペアリング相関
• Abstract要約: 我々は,QuantinuumのHeliosトラップイオン量子コンピュータ上でシミュレーションしたFermi-Hubbardモデルの3つの異なる状態における有意なペアリング相関の測定を行った。 その結果、量子コンピュータは超伝導対相関で物理的に関係のある状態を確実に生成し、探索することができ、量子コンピュータによる超伝導の探索への道を開くことが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Fermi-Hubbard model is the starting point for the simulation of many strongly correlated materials, including high-temperature superconductors, whose modelling is a key motivation for the construction of quantum simulation and computing devices. However, the detection of superconducting pairing correlations has so far remained out of reach, both because of their off-diagonal character-which makes them inaccessible to local density measurements-and because of the difficulty of preparing superconducting states. Here, we report measurement of significant pairing correlations in three different regimes of Fermi-Hubbard models simulated on Quantinuum\'s Helios trapped-ion quantum computer. Specifically, we measure non-equilibrium pairing induced by an electromagnetic field in the half-filled square lattice model, d-wave pairing in an approximate ground state of the checkerboard Hubbard model at $1/6$-doping, and s-wave pairing in a bilayer model relevant to nickelate superconductors. These results show that a quantum computer can reliably create and probe physically relevant states with superconducting pairing correlations, opening a path to the exploration of superconductivity with quantum computers.
• Abstract（参考訳）: Fermi-Hubbardモデルは、高温超伝導体を含む多くの強い相関を持つ物質のシミュレーションの出発点であり、そのモデリングは量子シミュレーションと計算装置の構築の重要な動機である。 しかし, 超伝導対相関の検出は, 局所密度測定に到達できない非対角的特性と, 超伝導状態の生成が困難であるため, 到達範囲に留まっている。 本稿では,Quantinuum\のHeliosトラップイオン量子コンピュータ上でシミュレーションしたFermi-Hubbardモデルの3つの異なる状態における有意なペアリング相関の測定を行った。 具体的には、半充填正方格子モデルにおける電磁場による非平衡ペアリング、チェッカーボードハバードモデルの近似基底状態におけるd波ペアリングを1/6ドルのドーピングで測定し、超伝導体に関連する2層モデルにおけるs波ペアリングを計測する。 これらの結果は、量子コンピュータが超伝導対の相関関係で物理的に関係のある状態を確実に生成し、探索し、量子コンピュータによる超伝導の探索への道を開くことを示している。

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