論文の概要: Quantum Phase Transitions in Coherent Ising Machines: XY Model for Demonstration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.23248v1
- Date: Mon, 29 Dec 2025 07:10:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.428443
- Title: Quantum Phase Transitions in Coherent Ising Machines: XY Model for Demonstration
- Title（参考訳）: コヒーレントイジングマシンにおける量子相転移:実証のためのXYモデル
- Authors: Jing-Yi-Ran Jin, Shuang-Quan Ma, Qing Ai,
- Abstract要約: コヒーレントイジングマシン(CIM)における量子位相遷移(QPT)について,スペクトルマッピングを用いて検討した。
CIMは最適化問題を解決するための強力なプラットフォームとして機能するだけでなく、普遍的な量子臨界現象を研究するための多用途光学シミュレータを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5735035463793009
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum phase transitions (QPTs) in coherent Ising machines (CIMs) are studied via a spectral mapping between the one-dimensional XY spin model and a network of degenerate optical parametric oscillators (DOPOs). This exact correspondence reveals that the DOPO network faithfully reproduces the quantum critical behavior of the XY model across its anisotropic, isotropic, and transverse-field Ising regimes. The ground-state energy density and its derivatives are analyzed to reveal second-order QPTs characterized by singularities in magnetic susceptibility at critical points. These results show that CIMs do not only serve as powerful platforms for solving combinatorial optimization problems but also provide a versatile optical simulator for studying universal quantum critical phenomena, bridging quantum-spin models and photonic quantum systems.
- Abstract（参考訳）: コヒーレントイジングマシン(CIM)における量子位相遷移(QPT)は、1次元XYスピンモデルと退化光学パラメトリック発振器(DOPO)のネットワークのスペクトルマッピングによって研究される。
この正確な対応は、DOPOネットワークがXYモデルの量子臨界挙動を、その異方性、等方性、および横場イジングレジームにわたって忠実に再現していることを示している。
地中エネルギー密度とその誘導体を解析し、臨界点における磁化率の特異点を特徴とする2次QPTを明らかにする。
これらの結果から、CIMは組合せ最適化問題を解決するための強力なプラットフォームとして機能するだけでなく、普遍的な量子臨界現象、ブリッジング量子スピンモデル、フォトニック量子システムの研究のための多用途光学シミュレータを提供することが示された。
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