囚禁离子量子处理器上关联电子的全息模拟
强关联电子
2022-09-14 v3 量子物理
摘要
我们发展全息量子模拟技术，以量子矩阵乘积态（qMPS）形式制备关联电子基态，所用量子比特数远少于所表示的轨道数。我们的方法始于一种全息技术，用以制备电子平均场基态的压缩近似，即费米子高斯矩阵乘积态（GMPS），与现有技术相比在量子比特资源（及特定情形下的门资源）上实现多项式级缩减。随后通过增强 GMPS 线路以变分技术引入关联，我们称之为 GMPS+X。我们在 Quantinuum 的 System Model H1 囚禁离子量子处理器上对关联金属与 Mott 绝缘态的 1 模型演示了该方法。聚焦于作为基准的 Fermi-Hubbard 链，我们表明 GMPS+X 方法能以远少于与问题无关的变分线路的参数，忠实捕捉关联电子态（包括 Mott 绝缘体与关联 Luttinger 液体金属）的物理。
引用
@article{arxiv.2112.10810,
title = {Holographic simulation of correlated electrons on a trapped ion quantum processor},
author = {Daoheng Niu and Reza Haghshenas and Yuxuan Zhang and Michael Foss-Feig and Garnet Kin-Lic Chan and Andrew C. Potter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10810},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 10 figures