論文の概要: Variational Gibbs State Preparation on Trapped-Ion Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.03801v1
• Date: Wed, 04 Mar 2026 07:24:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-05 21:29:15.216691
• Title: Variational Gibbs State Preparation on Trapped-Ion Devices
• Title（参考訳）: トラップイオンデバイスにおける変分ギブズ状態形成
• Authors: Reece Robertson, Mirko Consiglio, Josey Stevens, Emery Doucet, Tony J. G. Apollaro, Sebastian Deffner,
• Abstract要約: 我々は,IonQの量子コンピュータ上でのギブス状態準備のための変分量子アルゴリズムを実装した。 系の逆温度$$の関数として忠実度が低下することがわかった。 興味深いことに、指定された$に対して準備されたGibs状態が、$textitlower$$$に対して準備されたGibs状態のより良い代表であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We implement a variational quantum algorithm for Gibbs state preparation of a transverse-field Ising model on IonQ's quantum computers. To this end, we train the variational parameters via classical simulation and perform state tomography on the quantum devices to evaluate the fidelity of the prepared Gibbs state. As a main result, we find that fidelity decreases (non-monotonically) as a function of the inverse temperature $β$ of the system. Fidelity also decreases as a function of the size of the system. Interestingly, we find that a Gibbs state prepared for a specified $β$ is a better representative of a Gibbs state prepared for a $\textit{lower}$ $β$; or in other words, thermal fluctuations in the quantum hardware lead to digital heating, that is, an increase in the temperature of the prepared Gibbs state above what was intended.
• Abstract（参考訳）: 我々は,IonQの量子コンピュータ上での逆場イジングモデルのギブス状態作成のための変分量子アルゴリズムを実装した。 この目的のために、古典的シミュレーションを用いて変動パラメータをトレーニングし、量子デバイス上で状態トモグラフィーを行い、準備されたギブス状態の忠実度を評価する。 その結果、系の逆温度$β$の関数として、忠実度は(非単調に)減少することがわかった。 忠実度もシステムの大きさの関数として減少する。 興味深いことに、指定された$β$のために準備されたギブス状態は、$\textit{lower}$$β$; または、量子ハードウェアの熱ゆらぎによって、デジタル加熱、すなわち、意図された以上のギブス状態の温度が上昇するギブス状態のより良い代表である。

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