使用VQE方法研究长程XXZ模型的基态能量与相变

变分量子本征求解器(VQE)已被广泛用于求解各类哈密顿量的基态能量问题,这些哈密顿量既无解析解又难以通过经典计算求解。该研究团队利用VQE识别了无限级相变的相变边界,并以长程XXZ(LRXXZ)链为研究对象。为探测无限级相变,研究人员提出利用VQE获得的基态能量进行判断——其原理在于VQE需要预设参数化量子线路(ansatz circuit),因此计算精度将取决于该线路的设计。该团队特别设计了能使基态能量计算对所处相态敏感的量子线路,具体通过施加“净自旋在优化过程中保持恒定”的约束条件实现。这使得该线路在特定相态下(如预期般)产生相对较小的随机误差,而在其他相态(线路失效时)则会出现显著的基态能量计算误差。通过分析VQE基态能量误差行为的这些变化特征,研究人员成功确定了相界。该工作还采用精确对角化方法,比较了该模型在相变边界两侧的能量梯度与能隙行为特征。此外,通过增加优化线路的深度,研究人员还精确计算了耦合常数J=-1时LRXXZ链的基态能量。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-04 09:43

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