वैलेंस-बॉन्ड सॉलिड्स प्लेटोब्लॉकचेन डेटा इंटेलिजेंस का वैरिएशनल क्वांटम सिमुलेशन। लंबवत खोज. ऐ.

वैलेंस-बॉन्ड सॉलिड्स का वेरिएशनल क्वांटम सिमुलेशन

डेनियल ह्यूर्गा

स्टीवर्ट ब्लूसन क्वांटम मैटर इंस्टीट्यूट, ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय, वैंकूवर V6T 1Z4, BC, कनाडा
डिपार्टमेंट ऑफ फिजिकल केमिस्ट्री, यूनिवर्सिटी ऑफ़ द बास्क कंट्री UPV / EHU, Apartado 644, 48080 बिलबाओ, स्पेन

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सार

हम थर्मोडायनामिक सीमा में निराश क्वांटम स्पिन मॉडल के ग्राउंड-स्टेट चरण आरेखों को अनुकरण करने के लिए एक हाइब्रिड क्वांटम-शास्त्रीय परिवर्तनीय एल्गोरिदम पेश करते हैं। यह विधि क्लस्टर-गुट्ज़विलर अंसत्ज़ पर आधारित है जहां क्लस्टर का तरंग फ़ंक्शन एक पैरामीटरयुक्त क्वांटम सर्किट द्वारा प्रदान किया जाता है जिसका मुख्य घटक दो-क्विबिट वास्तविक XY गेट है जो निकटतम-पड़ोसी क्वैबिट पर कुशलतापूर्वक वैलेंस-बॉन्ड उत्पन्न करने की अनुमति देता है। अतिरिक्त ट्यून करने योग्य सिंगल-क्विबिट Z- और दो-क्विबिट ZZ-रोटेशन गेट यू (1) सबस्पेस में वैरिएबल ऑप्टिमाइज़ेशन को प्रतिबंधित करते हुए चुंबकीय रूप से ऑर्डर किए गए और पैरामैग्नेटिक चरणों के विवरण की अनुमति देते हैं। हम वर्गाकार जाली पर $J1-J2$ हेइज़ेनबर्ग मॉडल के विरुद्ध विधि का बेंचमार्क करते हैं और इसके चरण आरेख को उजागर करते हैं, जो लंबी दूरी के आदेशित नील और स्तंभ विरोधी-लौहचुंबकीय चरणों के साथ-साथ एक मध्यवर्ती वैलेंस-बॉन्ड ठोस चरण की विशेषता को होस्ट करता है। 2×2 दृढ़ता से सहसंबद्ध पट्टिकाओं का आवधिक पैटर्न। हमारे नतीजे बताते हैं कि एल्गोरिदम का अभिसरण लंबी दूरी के क्रम की शुरुआत से निर्देशित होता है, जो वर्तमान में विकसित सुपरकंडक्टिंग सर्किट उपकरणों के साथ निराश क्वांटम मैग्नेट और पैरामैग्नेटिक वैलेंस-बॉन्ड सॉलिड में उनके क्वांटम चरण संक्रमण को कृत्रिम रूप से समझने का एक आशाजनक मार्ग खोलता है।

वेरिएशनल क्वांटम एल्गोरिदम (वीक्यूए), जो सामान्य रूप से एक क्वांटम डिवाइस और एक क्लासिकल ऑप्टिमाइज़र के बीच एक फीडबैक लूप की विशेषता है, मशीन की समस्याओं में शोर इंटरमीडिएट स्केल क्वांटम (एनआईएसक्यू) उपकरणों के पहले उपयोगी अनुप्रयोग प्रदान करने में उनकी क्षमता के लिए वर्तमान अनुसंधान के केंद्र में हैं। सीखना और क्वांटम सिमुलेशन। हालाँकि, उनके अनुकूलन में विभिन्न बाधाओं की पहचान की गई है, जो संभावित रूप से VQA की किसी भी प्रयोज्यता में बाधा डाल रही हैं। द्वि-आयामी (2डी) कुंठित क्वांटम मैग्नेट का क्वांटम सिमुलेशन वीक्यूए के बेंचमार्क और विकास के लिए एक प्राकृतिक क्षेत्र प्रदान करता है, क्योंकि वे अत्याधुनिक संख्यात्मक तकनीकों के लिए चुनौती पेश करते हैं और साथ ही निहितार्थ के साथ कई चरणों की मेजबानी करते हैं। क्वांटम गणना के लिए.

यहां, हम थर्मोडायनामिक सीमा में 2डी कुंठित क्वांटम मैग्नेट का अनुकरण करने के लिए एक वीक्यूए प्रस्तुत करते हैं। पदानुक्रमित माध्य-क्षेत्र सिद्धांत (HMFT) के क्लस्टर-गुट्ज़विलर अंसत्ज़ पर निर्माण करते हुए, एक पैरामीटरयुक्त क्वांटम सर्किट क्लस्टर का तरंग फ़ंक्शन प्रदान करता है, जबकि अनंत जाली की जानकारी एक माध्य-क्षेत्र एम्बेडिंग के माध्यम से प्रदान की जाती है। वर्गाकार जाली पर प्रतिमान J1-J2 हाइजेनबर्ग एंटीफेरोमैग्नेट पर इस टेक्स्टिट {क्वांटम-असिस्टेड} (क्यू-) एचएमएफटी के बेंचमार्क संख्यात्मक सिमुलेशन से पता चलता है कि एल्गोरिदम के अभिसरण को लंबी दूरी के क्रम की शुरुआत से धक्का दिया जाता है, जिससे एक आशाजनक मार्ग खुल जाता है। 2डी क्वांटम मैग्नेट के क्वांटम सिमुलेशन और वर्तमान सुपरकंडक्टिंग सर्किट तकनीक के साथ वैलेंस बॉन्ड ठोस चरणों में उनके क्वांटम चरण संक्रमण के लिए।

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