Simulating a quasiparticle on a quantum device
Notice bibliographique
Résumé
We propose a variational approach to explore quasiparticle excitations in interacting quantum many-body systems, motivated by the potential in leveraging near-term noisy intermediate scale quantum devices for quantum-state preparation. By exploiting translation invariance and potentially other Abelian symmetries of the many-body Hamiltonian, we extend the variational quantum eigensolver (VQE) approach to construct spatially localized quasiparticle states that encode information on the whole excited band, allowing us to achieve quantum parallelism. We benchmark the proposed algorithm via numerical simulations performed on the one-dimension transverse field Ising chain. Our numerical results demonstrate that VQE can capture both the magnon quasiparticles of the paramagnetic phase, and the topologically nontrivial domain wall excitations in the ferromagnetic regime. We argue that the localized quasiparticle states constructed with VQE contain accessible information on the full band of quasiparticles, and provide valuable insight into the way interactions renormalize the bare spin flip or domain wall excitations of the simple, trivially solvable limits of the model. These results serve as important theoretical input towards utilizing quantum simulators to directly access the quasiparticles of strongly interacting quantum systems, as well as to gain insight into crucial experimentally measured properties directly determined by the nature of these quasiparticles.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».