海森堡模型的可扩展量子基态制备:一种变分量子本征求解器方法
量子物理
2023-09-06 v2
摘要
量子系统历来难以用经典计算方法模拟,尤其当系统规模增长时。近年来,量子计算技术的进步为处理复杂量子系统提供了新机遇,有望直接在量子处理器上研究并制备量子态。变分量子本征求解器(VQE)算法由量子线路与经典优化器组成,可用于在当前含噪中等规模量子(NISQ)设备上高效制备有趣的多体态。我们通过制备一维广义海森堡模型(理解磁性材料的关键模型)的基态来评估 VQE 的功效与可扩展性。我们提出一种能够对所有可能的耦合值(包括各向异性 XXZ 模型的临界态)制备基态的 ansatz。本文也旨在深入剖析经典与优化采样方法在计算期望值时的精度与耗时。在制备海森堡模型基态方面,本文为更高效的量子算法铺平道路,并贡献于更广阔的凝聚态物理领域。
引用
@article{arxiv.2308.12020,
title = {Scalable Quantum Ground State Preparation of the Heisenberg Model: A Variational Quantum Eigensolver Approach},
author = {Jinao Wang and Rimika Jaiswal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12020},
year = {2023}
}