在小型量子设备上模拟大型 PEPs 张量网络

我们将低键维数的 PEPs 张量网络系统地映射为量子电路。通过测量并复用量子比特，我们证明对于任意 $M$，键维数为 $2$ 的 $N \times M$ 方格晶格 PEPs 网络可使用 $N+2$ 个量子比特进行模拟。我们采用该方法，通过将 $3\times 3$ PEPs 张量网络映射为 5 量子比特量子电路并在 Honeywell System Model H1-1 离子阱设备上执行，计算了拓扑 Wen plaquette 模型中长程环观测量的值。我们发现，对于此系统尺寸，噪声观测量足以诊断拓扑序与平庸序，因为 Wen 模型在哈密顿量中受到磁场项的扰动。我们概述了实验过程及其结果。随后我们更详细地解释了将二维张量网络映射为量子电路的方法及其标度性质。我们的结果作为在小型量子设备上模拟大型二维量子系统的测量-复用方法实用性的概念验证。