用D-Wave量子退火器模拟受挫的伊辛方晶格
计算物理
2024-09-18 v1 强关联电子
量子物理
摘要
具有最近邻相互作用的二维（2D）方晶格上的伊辛模型是研究铁磁到顺磁转变的最简单模型之一。文献中已有大量关于该模型的结果，它已成为材料磁相变理论和数值研究的典范。在简要回顾了经典计算机获得的主要结果之后，我们展示了如何在D-Wave量子退火器上实现一个更复杂的伊辛模型，该模型在对角线次近邻之间增加了具有两个耦合常数J1和J2的竞争性反铁磁相互作用。由于失挫，该系统的动力学比简单伊辛模型更丰富，除了铁磁相和顺磁相之外，还展现出第三种条纹（或反铁磁）相。在这项工作中，我们在D-Wave硬件上观察到了所有三个相，研究了在不同退火参数（如链强度和退火时间）下解的行为，并展示了如何通过改变铁磁和反铁磁耦合之间的比率来识别相变。同样的系统也在经典计算机上进行了研究，可以将温度（在D-Wave上是固定的）作为自由参数，并探索完整的相图：得出了一些与D-Wave的比较性结论。
引用
@article{arxiv.2409.11259,
title = {Modeling a frustrated Ising square lattice with the D-Wave Quantum Annealer},
author = {C. Marin and A. Fontana and V. Bellani and F. Pederiva and A. Quaranta and F. Rossella and A. Salamon and G. Salina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11259},
year = {2024}
}