論文の概要: Proposal for Estimating the Energy Gap of the Transverse-Field Ising Hamiltonian Using a D-Wave Quantum Annealer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21940v1
• Date: Fri, 24 Jul 2026 03:24:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-27 20:58:57.038843
• Title: Proposal for Estimating the Energy Gap of the Transverse-Field Ising Hamiltonian Using a D-Wave Quantum Annealer
• Title（参考訳）: D-Wave Quantum Annealer を用いた横場Ising Hamiltonian のエネルギーギャップ推定法の提案
• Abstract要約: 我々は、三角波振動磁場を用いてラビ振動を誘導し、地面と励起状態の間のエネルギーギャップを推定する。 このアプローチは、興奮状態の情報に直接アクセスすることができる。 これはより大きなシステムに適用できる可能性があり、量子デバイスベースのシミュレーションのための新しい道を提供する。
• 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: The transverse-field Ising model is a fundamental quantum spin system that captures the competition between quantum fluctuations and interactions, playing a central role in studies of quantum phase transitions and non-equilibrium dynamics. However, classical computations of ground and excited states in large-scale or high-dimensional systems are severely limited by the exponential growth of the Hilbert space. Here, we propose a novel approach using a D-Wave quantum annealer, where a triangular-wave oscillating magnetic field is applied to induce Rabi oscillations, allowing the estimation of energy gaps between the ground and excited states. Unlike conventional quantum annealing methods limited to ground-state searches, this approach can directly access excited-state information. It is potentially applicable to larger systems, providing a new avenue for quantum-device-based simulation. The validity of the method is demonstrated through numerical simulations of relatively small systems.
• Abstract（参考訳）: 逆場イジングモデル(英: transverse-field Ising model)は、量子ゆらぎと相互作用の競合を捉える基本的な量子スピン系であり、量子相転移と非平衡ダイナミクスの研究において中心的な役割を果たす。 しかし、大規模あるいは高次元のシステムにおける基底状態と励起状態の古典的な計算はヒルベルト空間の指数関数的成長によって著しく制限される。 本稿では, 三角波振動磁界を印加してラビ振動を誘発し, 地中と励起状態のエネルギーギャップを推定するD波量子アニールを用いた新しい手法を提案する。 基底状態探索に限定された従来の量子アニール法とは異なり、このアプローチは励起状態情報に直接アクセスすることができる。 これはより大きなシステムに適用できる可能性があり、量子デバイスベースのシミュレーションのための新しい道を提供する。 比較的小さなシステムの数値シミュレーションにより,本手法の有効性を実証した。

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