从量子化学到量子退火的量子蒙特卡罗隧穿
量子物理
2017-10-17 v1 材料科学
化学物理
计算物理
摘要
量子隧穿普遍存在于不同领域，从量子化学反应、磁性材料到量子模拟器和量子计算机。虽然模拟隧穿的实时量子动力学对于高维系统是不可行的，但量子隧穿也出现在随系统规模多项式扩展的量子蒙特卡罗（QMC）模拟中。在此，我们扩展了近期在量子自旋模型中取得的结果 [{Phys. Rev. Lett.} {\bf 117}, 180402 (2016)]，并研究了用于质子转移反应的高维连续变量模型。我们证明，由于存在一条始终连接反应物态与产物态的瞬子路径，QMC 模拟能有效地重现基态隧穿速率。我们讨论了这些结果在量子化学反应和量子退火背景下的意义，其中量子隧穿有望成为解决组合优化问题的宝贵资源。
引用
@article{arxiv.1703.08189,
title = {Quantum Monte Carlo tunneling from quantum chemistry to quantum annealing},
author = {Guglielmo Mazzola and Vadim N. Smelyanskiy and Matthias Troyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.08189},
year = {2017}
}