通过增大相互作用范围在超导量子计算机上稳定离散时间-crystalline响应
量子物理
2024-05-07 v3 统计力学
摘要
复杂量子多体系统的模拟是含噪中等规模量子(NISQ)设备的有前景近期目标。然而，原生量子比特的有限连接性阻碍了需要长程相互作用的量子算法实现。我们给出一项数字量子模拟的结果，其中我们克服了NISQ设备量子比特连接性的限制。利用量子处理器原生门的普适性，我们演示如何以增加线路深度为代价，在物理断开的量子比特间实现耦合。我们将此方法应用于模拟具有次近邻之外相互作用的Floquet驱动量子自旋链。具体而言，我们基准化随相互作用范围增大的离散Floquet时间晶格响应的预热稳定化，此现象从未被实验观测。我们的量子模拟解决了超导量子处理器的重大限制之一，即设备连接性。它揭示，在理论模型中适当考虑噪声影响并进而从实验数据缓解后，可提取涉及次近邻之外耦合的非平凡物理。
引用
@article{arxiv.2305.14426,
title = {Stabilization of Discrete Time-Crystaline Response on a Superconducting Quantum Computer by increasing the Interaction Range},
author = {Andrea Solfanelli and Stefano Ruffo and Sauro Succi and Nicolò Defenu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14426},
year = {2024}
}