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本研究チームは、量子ループガス状態に対する変分量子回路を提案しました。ここで、量子ループガス状態とは、Toric code 模型の基底状態として実現する状態です。本研究チームが提案した変分量子回路は、この量子ループガス状態のループが出現するウェイトを調節することができる量子回路となっています。この性質により、Toric code模型に外部磁場をかけた場合の、解析的に解けない基底状態を精度よく近似できることがわかりました。特に、本研究で提案している変分量子回路は、実機を使った先行研究[Satzinger et al., Science 374, 1237 (2021)]で用いられた量子回路と、同じ構造の量子回路となっているため、実際に実機で実行可能な点が大きな特徴となっています。詳細に関しては以下の論文をご参照ください。

Journal reference: Rong-Yang Sun, Tomonori Shirakawa, and Seiji Yunoki, “Parametrized quantum circuit for weight-adjustable quantum loop gas” Phys. Rev. B 107, L041109.
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.107.L041109