抗铁磁性海森堡模型:大致相邻的量子颗粒的目的是朝相反的方向排列。例如,这种哈密顿量是作为所谓的莫特绝缘子的有效哈密顿人。[图像:Sachdev,Arxiv:1203.4565]
可能的配置。它的数学描述由魔方群表示,其元素定义其层如何旋转。我们开发了这种群的酉表示和量子形式来从几何约束中描述魔方。魔方由单粒子状态描述,这些粒子状态分别表现为角的玻色子和边的费米子。当处于其解决的配置中时,作为几何对象的魔方会显示对称性,当离开此配置时,对称性会被破坏。对于每一种这样的对称性,我们构建一个汉密尔顿算子。当汉密尔顿处于其基态时,魔方的相应对称性得以保留。当所有这些对称性都得到保留时,魔方的配置与游戏的解决方案相匹配。为了达到所有汉密尔顿算子的基态,我们使用基于汉密尔顿奖励的深度强化学习算法。立方体的求解分为四个阶段,所有阶段均基于基于其光谱的相应汉密尔顿奖励,灵感来自伊辛模型。将组合问题嵌入量子力学形式主义提出了新的可能算法和量子硬件上的未来实现。
当转换和奖励函数未知时,马尔可夫决策过程是现代强化学习领域的基础数学形式化。我们推导出一个伪布尔成本函数,它相当于离散、有限、折现马尔可夫决策过程的 K 自旋汉密尔顿表示,具有无限的视界。这个 K 自旋汉密尔顿提供了一个起点,可以使用启发式量子算法(例如绝热量子退火和近期量子硬件上的量子近似优化算法)来求解最优策略。在证明我们的汉密尔顿的变分最小化等同于贝尔曼最优条件时,我们建立了与经典场论的有趣类比。除了通过模拟和量子退火与经典 Q 学习进行概念验证计算以证实我们的公式外,我们还分析了在量子硬件上解决汉密尔顿所需的物理资源的扩展。
要执行任何算法,应该能够以任意量子状态准备量子。这意味着必须有一些方法可以访问Bloch Sphere上的任何点。被提及,两级系统的自由演化包括围绕哈密顿矢量方向的旋转,其角速度e 1-e 2(使用磁矩类比称为prepession)。换句话说,自由进程可访问所有具有相同初始极角θ'的状态。要改变极角,一种方法是应用矩形脉冲,突然改变了哈密顿量,从而改变了Bloch矢量旋转的轴。突然的脉冲切换意味着在自由进动的时间尺度上,时间依赖性的哈密顿量发生了如此之快,以至于可以将状态向量视为在切换时间间隔内将状态矢量视为时间无关 - 冷冻。很明显,将哈密顿矢量的方向更改为任何给定值的可能性提供了访问Bloch球体上任何点的手段。
摘要:我们将编码歧管位点之间纠缠的标量字段与小组字段理论(GFT)相结合。标量字段提供了一个关系时钟,该时钟能够从GFT动作中推导系统的哈密顿量。检查哈密顿量,我们表明出现了出现的重力理论,并且可以根据Ashtekar的一般相对性来重塑。GFT可观察物的演变受到哈密顿式产生的Shrödinger方程的调节。这是通过施加对应于简化的RICCI流量的重新归一化组(RG)流来实现的。由于量化程序的结果,哈密顿量被恢复为非热者,并且可以与复杂的动作形式主义有关,在这种形式主义中,该系统的初始条件和相关的未来进化是由动作的假想部分决定的。
2 约束哈密顿系统 13 2.1 没有规范对称性的哈密顿系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................................................................................................................................................................................. 16 2.2.2 稳定性算法....................................................................................................................................................................................................... 17 2.2.3 规范变换....................................................................................................................................................................................................... 19 2.2.4 场论....................................................................................................................................................................................................... 19 2.2.4 场论....................................................................................................................................................................................................... 19 . ... 24 2.3.3 小偏移:量化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...
对于像哈密顿约束这样的图变换算子,定义相干(或半经典)状态变得极其困难。也就是说,用经典相空间中的点标记的状态,算子假设一个期望值,该期望值重现了相空间中该点处相应经典函数的值,并且相对于该期望值的(相对)波动很小。发生这种情况的原因是,LQG [] 的现有相干态是在一组有限的有限图上定义的,这些图非常有效地抑制了给定图标记的自由度的波动。然而,哈密顿约束为它们作用的状态增加了自由度,因此这些自由度的波动不再受到抑制。事实上,哈密顿约束相对于这些相干态的半经典行为相当糟糕。
摘要:我们探索如何构建量子电路,通过将给定汉密尔顿量显式编码到电路中来计算对称子空间内给定汉密尔顿量对应的最低能量状态。我们创建显式酉和变分训练酉,将由定义子空间中的 ansatz A(oL) 输出的任何矢量映射到对称空间中的矢量。对参数进行变分训练以最小化能量,从而将输出保持在标记的对称值内。该方法针对使用旋转和反射对称的自旋 XXZ 汉密尔顿量和使用 S 2 对称的 S z = 0 子空间内的 % 汉密尔顿量进行了测试。我们发现变分训练的酉在深度非常低的电路中给出了良好的结果,因此可用于在近期量子计算机中准备对称状态。
2 量子哈密顿量的量化和 Bravyi-Kitaev 变换 .................................................................. 10 2.1 第一和第二次量化.................................................................................................................................................... 10 2.2 Bravyi-Kitaev 变换................................................................................................................................................... 12 2.2.1 数学背景................................................................................................................................................................................... 12 2.2.2 占有数基变换................................................................................................... . . . . . . . 14 2.2.3 奇偶校验基变换 . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.4 Bravyi-Kitaev 基变换 . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.4.1 基编码 . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.4.2 奇偶校验集 . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.3.3 双激发算符.......................................................................................................................................................39 2.3.4 氢分子哈密顿量的完全 BK 变换 44