論文の概要: Quantum annealing for lattice models with competing long-range interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.08336v1
- Date: Wed, 12 Nov 2025 01:54:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-12 20:17:03.766074
- Title: Quantum annealing for lattice models with competing long-range interactions
- Title（参考訳）: 競合する長距離相互作用を持つ格子モデルに対する量子アニール
- Authors: Jan Alexander Koziol, Kai Phillip Schmidt,
- Abstract要約: 我々は超伝導量子アニール装置を用いて熱力学限界における長距離相互作用と競合するIsingモデルの基底状態を決定する。
提案手法の有効性を示すために,他の量子シミュレーションプラットフォームや物質科学に関連する3つの模範的問題を選択する。
この手法は、再帰可能な長距離相互作用を伴う格子問題に関連する多くの研究領域に適用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.45838268798521403
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We use superconducting qubit quantum annealing devices to determine the ground state of Ising models with algebraically decaying competing long-range interactions in the thermodynamic limit. This is enabled by a unit-cell-based optimization scheme, in which the finite optimizations on each unit cell are performed using commercial quantum annealing hardware. To demonstrate the capabilities of the approach, we choose three exemplary problems relevant for other quantum simulation platforms and material science: (i) the calculation of devil's staircases of magnetization plateaux of the long-range Ising model in a longitudinal field on the triangular lattice, motivated by atomic and molecular quantum simulators; (ii) the evaluation of the ground state of the same model on the Kagome lattice in the absence of a field, motivated by artificial spin ice metamaterials; (iii) the study of models with additional few-nearest-neighbor interactions relevant for frustrated Ising compounds with potential long-range interactions. The approach discussed in this work provides a useful and realistic application of existing quantum annealing technology, applicable across many research areas in which lattice problems with resummable long-range interactions are relevant.
- Abstract（参考訳）: 我々は超伝導量子アニール装置を用いて熱力学限界における代数的に減衰する長距離相互作用を持つイジングモデルの基底状態を決定する。
これは、各単位セル上の有限の最適化を商用量子アニールハードウェアを用いて行う、単位セルベースの最適化方式によって実現される。
このアプローチの能力を示すために、他の量子シミュレーションプラットフォームや物質科学に関連する3つの模範的な問題を選択します。
一 原子及び分子量子シミュレータにより動機付けられた三角形格子上の長手場における長距離イジング模型の悪魔の磁化プレートの階段の計算
(II) 人工スピン氷メタマテリアルによるフィールド不在時の加護目格子上の同一模型の基底状態の評価
3) フラストレーションのあるイジング化合物と潜在的長距離相互作用に関連する, 数個のアレスト-隣相互作用を持つモデルの研究。
この研究で論じられたアプローチは、既存の量子アニール技術の実用的で現実的な応用を提供し、再帰可能な長距離相互作用を伴う格子問題に関連する多くの研究分野に適用できる。
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