通过哈密顿变分拟设探索量子 Rabi 模型的临界态
量子物理
2026-03-31 v2
摘要
表征趋向热力学极限的量子临界态对于理解物质相至关重要。量子模拟器制备临界态的能力关键依赖于量子电路的结构，并反过来为临界态提供新见解。在这里，我们通过使用哈密顿变分拟设（HVA）变分制备量子 Rabi 模型~(QRM) 的临界态来对其进行探索，其中不同量子涨落之间错综复杂的相互作用可以在不同层次上进行参数化。我们发现，所需的电路深度与有效系统尺寸呈线性关系，这表明 HVA 能够有效地捕获趋向热力学极限的 QRM 临界态行为。此外，我们揭示 HVA 逐渐将初始态压缩至目标临界态，且块的数量仅随有效系统尺寸线性增加。我们的工作表明，变分量子算法可以作为探索复杂临界态的一种新探针。
引用
@article{arxiv.2507.13964,
title = {Exploring critical states of the quantum Rabi model via Hamiltonian variational ans\"atze},
author = {Mei Peng and Xu-Dan Xie and Dan-Bo Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13964},
year = {2026}
}