좌절 없는 해밀턴인의 지상 상태에 대한 효율적인 검증

좌절 없는 해밀턴인의 지상 상태에 대한 효율적인 검증

타임 스탬프 : 10 년 2024 월 8 일 오전 13:XNUMX
소스 노드 : 3061134

주황준, 리 윤팅(Yunting Li), 첸 티안이(Tianyi Chen)

중국 상하이 푸단대학교 표면물리학 국가핵심연구소 및 물리학과
나노 전자 장치 및 양자 컴퓨팅 연구소, 푸단 대학교, 상하이 200433, 중국
장 이론 및 입자 물리학 센터, 푸단 대학교, 상하이 200433, 중국

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추상

지역 해밀턴인의 지상 상태는 다체 물리학 및 양자 정보 처리에 주요 관심 대상입니다. 이러한 상태를 효율적으로 검증하는 것은 많은 애플리케이션에 중요하지만 매우 어렵습니다. 여기서 우리는 로컬 측정을 기반으로 일반적인 좌절 없는 해밀턴인의 바닥 상태를 검증하기 위한 간단하지만 강력한 방법을 제안합니다. 더욱이, 우리는 양자 검출성 보조정리(개선 포함)와 양자 결합 경계 덕분에 샘플 복잡성에 대한 엄격한 경계를 도출합니다. 특히, 기본 해밀턴이 로컬이고 간격이 있는 경우 필요한 샘플 수는 시스템 크기에 따라 증가하지 않습니다. 이는 가장 흥미로운 경우입니다. 응용 분야로서 우리는 다양한 격자에 정의된 AKLT 상태에 대해 일정한 수의 샘플만 필요로 하는 로컬 스핀 측정을 기반으로 임의 그래프에서 Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT) 상태를 검증하기 위한 일반적인 접근 방식을 제안합니다. 우리의 작업은 양자 정보 처리의 많은 작업뿐만 아니라 다체 물리학 연구에도 관심이 있습니다.

주요 이미지: 정사각형 격자와 벌집 격자의 최적 가장자리 색상. 이러한 최적의 색상은 AKLT 상태를 포함하여 좌절 없는 해밀턴인의 바닥 상태를 확인하기 위한 효율적인 프로토콜을 구성하는 데 사용될 수 있습니다.

인기 요약

우리는 로컬 측정을 기반으로 좌절 없는 해밀턴인의 바닥 상태를 확인하고 샘플 복잡성을 결정하기 위한 일반적인 방법을 제안합니다. 해밀턴이 로컬이고 간격이 있는 경우 시스템 크기와 무관한 일정한 샘플 비용으로 바닥 상태를 확인할 수 있습니다. 이는 대규모 및 중간 양자 시스템에 대한 이전 프로토콜보다 수만 배 더 효율적입니다. 특히, 임의 그래프에서 AKLT(Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki) 상태를 확인할 수 있으며 리소스 비용은 다양한 1D ​​및 2D 격자에 정의된 상태를 포함하여 실제 관심 있는 대부분의 AKLT 상태에 대한 시스템 크기와 무관합니다. 우리의 연구는 양자 검증 문제와 다체 물리학 사이의 긴밀한 연관성을 보여줍니다. 우리가 구축한 프로토콜은 양자 정보 처리의 다양한 작업을 처리하는 것뿐만 아니라 다체 물리학을 연구하는 데도 유용합니다.

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2024-01-14 01:33:59). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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