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用于有限温度模拟的自适应变分量子最小纠缠典型热态方法

量子物理 2023-09-20 v3 材料科学 统计力学

摘要

用于热平衡下量子多体系统模拟的可扩展量子算法对于预测有限温度量子物质的属性十分重要。在此我们描述并基准测试了最小纠缠典型热态(METTS)算法的量子计算版本,其中我们采用自适应变分方法来执行所需的量子虚时间演化。我们将该算法命名为 AVQMETTS,它动态生成紧凑且针对特定问题的量子线路,适用于含噪声中等规模量子(NISQ)硬件。我们在态矢量模拟器上对 AVQMETTS 进行基准测试,并对一维和二维可积与不可积量子自旋模型进行热能计算,展示了线路复杂度近似线性的系统尺寸标度。我们进一步绘制出二维横场伊辛模型的有限温度相变线。最后,我们使用唯象噪声模型研究了噪声对 AVQMETTS 计算的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.02592,
  title  = {Adaptive variational quantum minimally entangled typical thermal states for finite temperature simulations},
  author = {João C. Getelina and Niladri Gomes and Thomas Iadecola and Peter P. Orth and Yong-Xin Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02592},
  year   = {2023}
}

备注

23 pages, 6 figures