耗散环境或可改善铁磁 p-自旋模型的量子退火性能

我们研究了铁磁 $p$-自旋模型在耗散环境中的量子退火（$p = 5$ 和 $p = 7$）。该模型在 $p$ 很大的极限下，编码了用于在无序数据库中搜索的 Grover 算法。耗散环境由有限温度下处于热平衡的声子浴描述。动力学在描述仅自旋的约化密度矩阵的 Lindblad 主方程框架下研究。利用模型哈密顿量的对称性，我们可以描述多个自旋并外推大 $N$ 和 $p$ 下的预期趋势。虽然在弱系统-浴耦合下耗散环境对退火结果有不利影响，但我们表明在中等耦合区间，声子浴似乎能在低温下加速退火。这种性能改善可能并非源于热涨落，而是来自关联的自旋-浴态，并在零温下依然保持。该结果可能开辟一个新场景：通过适当设计系统-浴耦合，人们可以在纯量子或经典极限之下优化量子退火性能。