基于 D-wave 量子退火机的受阻挫伊辛模型相变研究

我们利用由 Pegasus 图结构组成、具有 5000+ 量子比特的 D-wave 量子退火机（D-QAM），研究了二维 $L \times L$ 平方格子上具有铁磁（FM）最近邻和反铁磁对角邻相互作用的受阻挫伊辛模型。与先前的蒙特卡洛和平均场结果一致，我们通过观测磁化强度 $M$、能量、磁化率和结构因子，发现了 FM 到条纹有序的相变。我们还分析了在给定相互作用下多次量子退火采样中出现任意 $M$ 的概率，以估计目标函数 $f$ 的形状。在远离相变的区域，多次量子退火采样仅观测到对应特定相的单一 $M$ 值；而在相变区域则出现具有不同可能性的多个 $M$ 值。我们推测，由于阻挫引起的强简并，相变区域的 $f$ 保持了具有多个局部极小值的多峰结构。最后，我们通过分析与 $L$ 相关的、定义为由 $N$ 个量子比特表示的同一变量的链数目，讨论了量子退火模拟的失败。