Характеризация квантовых состояний при помощи дисперсии намагниченности подсистем

Аннотация

Работа посвящена описанию квантовых систем при помощи метода, основанного на вычислении дисперсии полного спина подсистем. В работе используются методы моделирования физических систем на квантовых вычислительных устройствах. Подробно излагаются основные положения теории квантовых вычислений, основные методы описания квантовых систем по результатам многократных измерений – битовых строк, и альтернативные методы, предназначенные для описания некоторых свойств систем с помощью анализа битовых строк. Было произведено описание основного состояния одномерной модели Изинга в поперечном поле, которое является двукратно вырожденным в области слабых полей. Основное состояние модели было представлено в виде ансамбля из линейных комбинаций собственных состояний гамильтониана системы. Используя вычисление дисперсии намагниченности подсистемы, была построена фазовая диаграмма модели XXZ со сложной топологической структурой. Было показано, что, в отличие от других подходов к описанию квантовых состояний, вычисление дисперсии полного спина подсистем может применяться для решения широкого спектра задач, не требуя вычисления множества промежуточных величин.