西森秀稔(東工大/東北大/理研)

物理実験装置としてのD-Waveマシンによる量子相転移理論の検証

D-Waveの量子アニーリングマシンの量子チップ上では、横磁場イジング模型によるシュレディンガー方程式の解に近い状態が生成されているのだろうか。つまり、量子力学の理論通り動いているのだろうか。Kibble-Zurek機構と呼ばれる量子相転移の動的側面を記述する理論は、実験時間の関数としてシュレディンガー方程式の解が持つ欠陥(完全秩序状態からのずれ)の数を与える。我々は、D-Waveマシン上で実験を実施し、数十ナノ秒の時間スケールではデータがKibble-Zurek機構及び関連した理論をほぼ完全に再現することを見出した。