量子物理学：量子シミュレーションの新しい方法

アナログ量子シミュレーションでは、スケーラブルになり得る物理プラットフォーム上で利用できる量子リソースを使って、高度に制御可能な量子系によって特定のモデルハミルトニアンが直接実現される。対照的にデジタル量子シミュレーションは、スケールアップは難しいが、より複雑なモデルに取り組むことができる。今回P Zollerたちは、量子–古典変分法と、最大20個の捕捉カルシウムイオンの1Dアレイに基づくプログラム可能なアナログ量子シミュレーターを組み合わせて、格子シュウィンガー模型の基底状態をシミュレートするという、第三の方法を選んでいる。このシミュレーションの実現には、得られた近似的な基底状態エネルギーに対してアルゴリズムのエラーバーが得られるという、また別の特徴が伴う。これは、量子シミュレーションの検証への重要な一歩である。著者たちは、物性物理学や高エネルギー物理学で重要なより幅広い種類の格子モデルに、今回の戦略を適用できると予想している。

目次へ戻る