論文の概要: Four-body interactions in Kerr parametric oscillator circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.00446v1
- Date: Sat, 29 Nov 2025 11:19:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-02 19:46:34.245215
- Title: Four-body interactions in Kerr parametric oscillator circuits
- Title（参考訳）: Kerrパラメトリック発振回路における4体相互作用
- Authors: Yohei Kawakami, Tomohiro Yamaji, Aiko Yamaguchi, Yuya Kano, Takaaki Aoki, Aree Taguchi, Kiyotaka Endo, Tetsuro Satoh, Ayuka Morioka, Yuichi Igarashi, Masayuki Shirane, Tsuyoshi Yamamoto,
- Abstract要約: 我々は,Kerrパラメトリック発振器(KPOs)の4体インタラクションを用いた新しい単位回路を提案する。
これらのユニット回路は、線形カプラを用いた4体相互作用を可能にする。
ポンプ周波数の選択は,4体の相互作用を可能にするだけでなく,他の不要な相互作用の影響を解消するためにも重要であることを示す。
- 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: We theoretically present new unit circuits of Kerr parametric oscillators (KPOs) with four-body interactions, which enable the scalable embedding of all-to-all connected logical Ising spins using the Lechner-Hauke-Zoller (LHZ) scheme. These unit circuits enable four-body interactions using linear couplers, making the circuit fabrication and characterization much simpler than those of conventional unit circuits with nonlinear couplers. Numerical calculations indicate that the magnitudes of the coupling constants can be comparable to those in conventional circuits. On the basis of this theory, we designed a four-KPO circuit and experimentally confirmed the four-body correlation by measuring the pump-phase dependence of the parity of the four-KPO states. We show that the choice of the pump frequencies are important not only to enable the four-body interaction, but to cancel the effects of other unwanted interactions. Using the circuit, we demonstrated the quantum annealing based on the LHZ scheme, where the strength of the interaction between the logical Ising spins is mapped to the local field and controlled by a coherent drive applied to each KPO.
- Abstract（参考訳）: 理論上は、Lechner-Hauke-Zoller (LHZ) スキームを用いた全対全連結論理イジングスピンのスケーラブルな埋め込みを可能にする、4体相互作用を持つKerrパラメトリック発振器(KPO)の新たな単位回路を提案する。
これらのユニット回路は、線形カプラを用いた4体相互作用を可能にし、回路の作製と特性は、非線形カプラを持つ従来のユニット回路よりもはるかにシンプルである。
数値計算は、結合定数の大きさが従来の回路と同等であることを示している。
この理論に基づいて, 4-KPO 回路を設計し, 4-KPO 状態のパリティのポンプ位相依存性を測定することにより, 4-KPO 回路を実験的に検証した。
ポンプ周波数の選択は,4体の相互作用を可能にするだけでなく,他の不要な相互作用の影響を解消するためにも重要であることを示す。
この回路を用いてLHZ法に基づいて量子アニールを行い,各KPOに印加されたコヒーレントドライブにより,論理イジングスピン間の相互作用の強さを局所場にマッピングした。
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