量子模拟器上格点规范理论模型内的量子优化
量子物理
2023-09-19 v4 统计力学
强关联电子
摘要
近年来，利用可编程量子器件模拟格点规范理论（LGT）哈密顿量及其非平凡态引起了广泛关注。Rydberg原子阵列是量子模拟与量子计算发展最为迅速的领域之一。Z_2 LGT与拓扑序已在实验中实现，而U(1) LGT正在努力推进中。LGT的态具有局域约束，并被分割为若干个具有拓扑保护的绕数扇区。因此，实验难以到达目标扇区中的基态，这也是量子拓扑存储的一项重要任务。在此，我们提出一种扫描量子退火（SQA）协议，用于在拓扑扇区间搜索基态。利用量子蒙特卡洛方法，我们表明该SQA具有关于系统尺寸的线性时间复杂度，并可应用于具有涌现U(1)规范场的反铁磁横场Ising模型。该SQA协议可易于在Rydberg阵列和D-wave退火机等量子模拟平台上实现。我们期望此方法能为解决量子优化中的拓扑阻碍及量子拓扑态的制备提供高效方案。
引用
@article{arxiv.2105.07134,
title = {Quantum optimization within lattice gauge theory model on a quantum simulator},
author = {Zheng Yan and Zheng Zhou and Yan-Hua Zhou and Yan-Cheng Wang and Xingze Qiu and Zi Yang Meng and Xue-Feng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.07134},
year = {2023}
}