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可编程量子 annealer 对受扰 J1-J2 伊辛模型的布尔曼抽样

量子物理 2025-11-07 v1 统计力学

摘要

类比量子计算机(如 D-Wave 量子 annealer)的一个 surprising 且潜在非常有用的功能是从经典哈密顿量定义的布尔曼分布(或 Gibbs 分布)中进行抽样。在本研究中,我们彻底检验了 D-Wave 量子 annealer 从经典哈密顿量定义的布尔曼分布进行抽样的能力,该哈密顿量是典型竞争磁性扰动 J1J_1-J2J_2 模型;即 ANNNI(轴向最近邻 Ising)模型。对标准线性 ramp anneal 的布尔曼抽样误差率进行了量化,anneal 时间从 55 纳秒到 20002000 微秒,在两个不同的 D-Wave 量子 annealer 处理器上进行。有趣的是,我们发现某些模拟硬件参数导致在 ANNNI 模型磁相图的扰动区域内获得非常高的准确性(TVD 可降至 0.00030.0003)和低温抽样(β=32.2\beta=32.2 以下),这加强了当前类比量子计算机在高度扰动磁自旋系统的热力学抽样应用中的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.03796,
  title  = {Boltzmann Sampling of Frustrated J1 - J2 Ising Models with Programmable Quantum Annealers},
  author = {Elijah Pelofske},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03796},
  year   = {2025}
}