暂停的力量：在实验量子退火器中推进对热化的理解
量子物理
2019-04-30 v2
摘要
我们在当前一代量子退火硬件（D-Wave 2000Q）上研究替代退火调度，包括使用带中间暂停的正向与反向退火。本工作对这些器件（以及一般量子器件）的内部运作提供了新的见解，特别是关于热效应如何支配系统动力学。我们表明，在退火中途的暂停可导致输出分布的剧烈变化，并提供证据表明在此类暂停期间确实发生了热化。我们证明，在最小能隙之后不久的一个狭窄区域内暂停系统，可将在问题哈密顿量基态成功找到的概率提高一个数量级以上。我们将此效应与在接近最小能隙区域中发生的绝热与非绝热热激发之后的弛豫（即热化）联系起来。对于一组多达 500 个量子比特的大规模问题，我们证明退火器返回的分布非常接近于问题哈密顿量的（经典）玻尔兹曼分布，尽管其温度至少比退火器的（有效）温度高 1.5 倍。此外，我们表明较大的问题更可能热化到经典玻尔兹曼分布。
引用
@article{arxiv.1810.05881,
title = {Power of Pausing: Advancing Understanding of Thermalization in Experimental Quantum Annealers},
author = {Jeffrey Marshall and Davide Venturelli and Itay Hen and Eleanor G. Rieffel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05881},
year = {2019}
}
备注
16+6 pages, 19+10 figures. v2: updated to published version; minor changes throughout, new figure in appendix