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噪声感知变分本征求解器:格点规范理论的耗散路径

量子物理 2024-08-28 v3 高能物理 - 格点 高能物理 - 理论

摘要

我们提出一种用于量子模拟器中 Z2\mathbb{Z}_2 格点规范理论(LGT)基态制备的新型变分 ansatz。它将耗散与幺正操作结合于完全确定性的方案中,其线路深度不随所考虑晶格的尺寸而缩放。我们发现,仅需极少变分参数,该 ansatz 便能在 Z2\mathbb{Z}_2 LGT 的禁闭相与去禁闭相中均达到能量精度 > ⁣99%>\!99\%。我们将该方案与幺正哈密顿量变分 ansatz 进行基准比较,显示出为达到目标精度所需变分层数的减少。在进行有限尺寸标度分析后,我们表明,我们的耗散变分 ansatz 能够预测准确的临界指数,而无需层数随系统尺寸缩放——后者是幺正 ansätze 的标准情形。此外,我们研究了该变分本征求解器在线路级噪声下的表现,确定了变分误差阈值,其界定了误差率低于该值时增加层数才有益的范围。鉴于这些量以及当前量子处理器中典型的门错误 pp,我们详细评估了该方案在近 term 设备上探索 Z2\mathbb{Z}_2 LGT 的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.03618,
  title  = {Noise-aware variational eigensolvers: a dissipative route for lattice gauge theories},
  author = {Jesús Cobos and David F. Locher and Alejandro Bermudez and Markus Müller and Enrique Rico},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03618},
  year   = {2024}
}

备注

23 pages, 16 figures