論文の概要: Emulating XX catalysts for quantum annealing via self-consistent transverse fields

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.13150v1
• Date: Tue, 14 Jul 2026 18:01:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-16 16:39:12.555542
• Title: Emulating XX catalysts for quantum annealing via self-consistent transverse fields
• Title（参考訳）: 自己整合横磁場による量子熱処理のためのXX触媒のエミュレート
• Abstract要約: 本稿では,完全接続された横方向の相互作用を自己一貫性のある横方向の場を通してエミュレートする手法を提案する。 我々は,このプロトコルが大規模システム限界において同一のダイナミクスをもたらすことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fully-connected transverse interactions have been considered as catalysts for quantum annealing that could mitigate exponentially small gaps and circumvent first-order phase transitions, but their experimental implementation remains challenging. In this work, we introduce a procedure for emulating their effects via a self-consistent transverse field. All that is required beyond conventional transverse-field annealing is the ability to make measurements in the transverse ($\hatσ^x$) basis. We show that this protocol yields identical dynamics in the large-system limit, and study the approach to that limit in numerical simulations of the (uniform) $p$-spin model. However, realizing the protocol in practice requires us to consider a series of approximate variants, each of whose errors we quantify and demonstrate can be made sufficiently small. Lastly, we show how to map the protocol onto annealing platforms that vary only a single control parameter. Even after the multiple stages of approximation, our procedure can generate dynamics that agree well with the original transverse-interaction catalyst, establishing self-consistent transverse fields as a viable alternative on near-term quantum annealers.
• Abstract（参考訳）: 完全に接続された逆相互作用は、指数関数的に小さなギャップを緩和し、一階相転移を回避できる量子アニールの触媒として考えられてきたが、実験的な実装は依然として困難である。 本研究では, 自己一貫性のある横方向場を用いて, その効果をエミュレートする手法を提案する。 従来の横場アニールを超えて必要なものは、横 ($\hatσ^x$) で測定する能力である。 このプロトコルは,大系限界において同一の力学を生じることを示すとともに,(一様)$p$-spinモデルの数値シミュレーションにおいて,その限界に対するアプローチについて検討する。 しかし、実際にプロトコルを実現するためには、各エラーが定量化され、実証される範囲を十分に小さくできるような、近似的な変種を考える必要がある。 最後に、単一の制御パラメータだけが異なるアニーリングプラットフォームにプロトコルをマップする方法を示す。 近似の複数の段階を経たとしても、我々の手順は元の横-相互作用触媒とよく一致するダイナミクスを生成でき、近距離量子アニールの代替として自己整合な横場を確立することができる。

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