論文の概要: Classical Thermometry of Quantum Annealers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03162v1
• Date: Tue, 02 Dec 2025 19:08:06 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2025-12-04 12:10:22.225463
• Title: Classical Thermometry of Quantum Annealers
• Title（参考訳）: 量子アニールの古典的熱測定
• Authors: George Grattan, Pratik Sathe, Cristiano Nisoli,
• Abstract要約: 我々は,3桁以上のシステムサイズにまたがるギブスサンプリング忠実度を実験的に定量的に評価した。 実効温度に対する内在的に仮定されるスケーリング法則は、非負の結合非依存オフセットを必要とする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Quantum annealers are emerging as programmable, dynamical experimental platforms for probing strongly correlated spin systems. Yet key thermal assumptions, chiefly a Gibbs-distributed output ensemble, remain unverified in the large-scale regime. Here, we experimentally and quantitatively assess Gibbs sampling fidelity across system sizes spanning over three orders of magnitude. We explore a wide parameter space of coupling strengths, system sizes, annealing times, and D-wave hardware architectures. We find that the naively assumed scaling law for the effective temperature requires a non-negligible, coupling-independent offset that is robust across machines and parameter regimes, quantifying residual non-thermal effects that still conform to an effective Gibbs description. These non-idealities are further reflected in a systematic discrepancy between the physical temperature inferred from the sampled ensemble and the nominal cryogenic temperature of the device. Our results systematically assess the viability of quantum annealers as experimental platforms for probing classical thermodynamics, correct previous assumptions, and provide a physically grounded thermometry framework to benchmark these machines for future thermodynamic experiments.
• Abstract（参考訳）: 量子アニールは、強く相関したスピン系を探索するためのプログラム可能な動的実験プラットフォームとして出現している。 しかし、ギブスが分散した出力アンサンブルという重要な熱的仮定は、大規模体制では証明されていない。 ここでは,3桁以上のシステムサイズにまたがるギブズサンプリング忠実度を実験的に定量的に評価する。 結合強度、システムサイズ、アニーリング時間、D波ハードウェアアーキテクチャの幅広いパラメータ空間について検討する。 有効温度に対する因果的に仮定されたスケーリング法則は、機械やパラメーター系で頑健な非負の結合非依存オフセットを必要とし、依然として有効ギブスの記述に適合する残留な非熱的効果を定量化する。 これらの非理想性は、サンプルアンサンブルから推定される物理的温度と、装置の名目的低温温度との系統的な相違によりさらに反映される。 本研究は, 従来の熱力学を検証し, 過去の仮定を正し, 将来の熱力学実験のためにこれらの機械をベンチマークするための物理的基盤温度測定フレームワークとして, 量子アニールの有効性を体系的に評価するものである。

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