无限一维链上的量子虚时演化

中文摘要 AI 辅助

我们提出一种针对无限一维晶格系统执行虚时演化的量子电路算法。该方法采用参数化量子电路来表示均匀矩阵积态近似。我们通过含时变分原理推导ITE算法，并使用量子 Lanczos 算法改进基态能量估计。作为基准，我们同时在经典模拟器和IBM Quantum设备上模拟横场伊辛模型。我们的分析包含对量子测量得到的代价函数和能量密度分布的统计研究，阐明有限采样噪声对收敛性的影响。

英文摘要

We introduce a quantum-circuit algorithm for performing imaginary-time evolution on infinite one-dimensional lattice systems. The method uses a parameterized quantum circuit to represent a uniform matrix product state ansatz. We derive the ITE algorithm using the time-dependent variational principle and employ the quantum Lanczos algorithm to improve the ground-state energy estimate. As a benchmark, we simulate the transverse-field Ising model using both classical simulators and IBM Quantum devices. Our analysis includes a statistical study of the distributions of the cost function and energy density obtained from quantum measurements, illustrating the effects of finite-sampling noise on convergence.

发表机构

• National Taiwan University（台湾大学）
• Center for Theoretical Physics, National Taiwan University（台湾大学理论物理中心）
• Department of Physics, National Taiwan University（台湾大学物理系）

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