交错相互作用量子XXZ链的淬火动力学:精确结果与数字量子计算机模拟

该研究团队探究了在平带极限下具有交错和各向异性相互作用的量子S=1/2 XXZ反铁磁链中的淬火动力学。其淬火方案通过交换全二聚化链的奇数键与偶数键强度,使研究人员能够在贝尔基中推导出任意偶数系统尺寸的精确含时态。研究获得了冯·诺依曼熵与二阶Rényi纠缠熵的封闭形式、尺寸无关的解析表达式。团队进一步计算了不同各向异性参数和系统尺寸下的精确洛施密特回波及相应返回率函数,并在有限链中识别出洛施密特零点。分析揭示了控制动力学观测量周期性的各向异性参数精确条件。 除理论分析外,该工作还在IBM-Q量子设备上开展了两类数值实验:首先采用Hadamard测试估计贝尔基展开系数并重构动力学态,成功获取了小尺度系统的精确纠缠熵和洛施密特回波;其次实施了无Trotter误差的含时演化电路结合随机泡利测量,通过统计关联与经典阴影的后处理方法,可靠估算了二阶Rényi纠缠熵与洛施密特回波,结果与精确解呈现良好吻合。
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提交arXiv: 2025-12-03 01:14

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