D-Waveの量子アニーリングマシンは量子力学の理論通り動いているのだろうか。言い換えれば、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。答えは「数十ナノ秒の短時間だと、ほぼYes」[1]。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。2000量子ビットの大規模人工量子系が量子力学の理論通りに動いていることを明確に示した初めての例である。
[1] A. D. King, S. Suzuki, J. Raymond, A. Zucca, T. Lanting, F. Altomare, A. J. Berkley, S. Ejtemaee, E. Hoskinson, S. Huang, E. Ladizinsky, A. J. R. MacDonald, G. Marsden, T. Oh, G. Poulin-Lamarre, M. Reis, C. Rich, Y. Sato, J. D. Whittaker, J. Yao, R. Harris, D. A. Lidar, H. Nishimori and M. H. Amin , Nature Physics 18, 1324 (2022).