使用具有扭曲边界的一维伊辛模型对量子退火器的误差测量
量子物理
2022-07-06 v3
摘要
一条有限长度的铁磁链,在其两端施加相反的自旋极化,是最简单的阻挫自旋模型之一。在纯净的经典极限下,由于边界条件而引入的畴壁以相等的概率存在于任意一个键上,其简并度恰好等于键的数量。如果通过横向场引入量子力学,畴壁将表现得像一个盒子中的粒子,并倾向于位于链的中间而非两端。因此,一个真实量子退火器的一个简单特征就是实践中会达到哪种极限。在这里,我们使用具有反平行边界自旋的铁磁链来测试一个真实的磁通量子比特量子退火器,并发现与两种预期相反,由于有效的随机纵向场的存在,发现的畴壁分布并不均匀,尽管在量子比特之间的耦合名义上为零时进行了调谐以消除这些场。我们给出了畴壁分布函数形式的简单推导,并展示了如何利用我们发现的现象来确定表征退火器的有效随机场(噪声)的强度。以这种方式测量的噪声比在单量子比特调谐过程中看到的要小,但仍然会定性地影响退火器执行的模拟结果。
引用
@article{arxiv.2006.07685,
title = {Error measurements for a quantum annealer using the one-dimensional Ising model with twisted boundaries},
author = {Nicholas Chancellor and Philip J. D. Crowley and Tanja Đurić and Walter Vinci and Mohammad H. Amin and Andrew G. Green and Paul A. Warburton and Gabriel Aeppli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.07685},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 9 figures plus supplemental material, title change in v2 and v3, accepted in npj Quantum Information, arXiv matches accepted version