横场伊辛模型变分量子模拟中系统尺寸对Ansätz表达力与优化的影响
该团队探索了利用变分量子本征求解器(VQE)研究横场伊辛模型(TFIM)在不同维度下的基态特性,特别是纠缠熵特性,考察了包含多达27个自旋的系统。通过将VQE结果与精确对角化进行基准测试,并分析不同系统尺寸和几何构型下的纠缠特性,研究人员评估了该算法在捕捉临界现象方面的有效性。基于TFIM的研究结果,该工作还探究了VQE的表达能力与优化过程对高纠缠量子态模拟的影响。研究采用了多种试探波函数:来自Qiskit的硬件高效型EfficientSU2、基于物理启发的哈密顿变分波函数(HVA)以及对称性破缺的HVA,并通过能量方差、纠缠熵、自旋关联和磁化强度等指标对其性能进行基准测试。最后还讨论了这些方法向更大规模量子系统扩展的应用前景。

