Search

Quantum many-body scar states are highly excited eigenstates of many-body systems that exhibit atypical entanglement and correlation properties relative to typical eigenstates at the same energy density. Scar states also give rise to infinitely long-lived coherent dynamics when the system is prepared in a special initial state having finite overlap with them. Many models with exact scar states have been constructed, but the fate of scarred eigenstates and dynamics when these models are perturbed is difficult to study with classical computational techniques. In this work, we propose state preparation protocols that enable the use of quantum computers to study this question. We present protocols both for individual scar states in a particular model, as well as superpositions of them that give rise to coherent dynamics. For superpositions of scar states, we present both a system-size-linear depth unitary and a finite-depth nonunitary state preparation protocol, the latter of which uses measurement and postselection to reduce the circuit depth. For individual scarred eigenstates, we formulate an exact state preparation approach based on matrix product states that yields quasipolynomial-depth circuits, as well as a variational approach with a polynomial-depth ansatz circuit. We also provide proof of principle state-preparation demonstrations on superconducting quantum hardware.

Quantum spin systems may offer the first opportunities for beyond-classical quantum computations of scientific interest. While general quantum simulation algorithms likely require error-corrected qubits, there may be applications of scientific interest prior to the practical implementation of quantum error correction. The variational quantum eigensolver (VQE) is a promising approach to finding energy eigenvalues on noisy quantum computers. Lattice models are of broad interest for use on near-term quantum hardware due to the sparsity of the number of Hamiltonian terms and the possibility of matching the lattice geometry to the hardware geometry. Here, we consider the Kitaev spin model on a hardware-native square-octagon qubit connectivity map, and examine the possibility of efficiently probing its rich phase diagram with VQE approaches. By benchmarking different choices of variational Ansatz states and classical optimizers, we illustrate the advantage of a mixed optimization approach using the Hamiltonian variational Ansatz (HVA) and the potential of probing the system's phase diagram using VQE. We further demonstrate the implementation of HVA circuits on Rigetti's Aspen-9 chip with error mitigation.

Küresel olarak faaliyet göstermekte olan düşünce kuruluşları gerçekleştirmiş oldukları entelektüel faaliyetler ile devletlere ya da çeşitli uluslararası yapılara yönelik rehberler hazırlamakta ya da dış politika önerileri oluşturarak etkide bulunmaktadırlar. Bu çalışma düşünce kuruluşlarının dış politika üzerindeki rollerini bir Alman düşünce kuruluşu olan Bilim ve Siyaset Vakfı örneği ile değerlendirme amacını taşımaktadır. Bu bağlamda dış politikada aktif bir role sahip olan Bilim ve Siyaset Vakfı’nın Avrupa Birliği dış politikasını nasıl etkilediği analiz edilmeye çalışılmıştır. Çalışmada betimsel analiz yöntemi ile mevcut kaynaklar üzerinden ilgili düşünce kuruluşunun dış politika üzerindeki etkisi ortaya konmaya çalışılmış ve analiz edilmiştir. Bir düşünce kuruluşu olan Bilim ve Siyaset Vakfı’nın dış politika bağlamında Avrupa Birliği üzerinde etkisinin oldukça yüksek olduğu ve Almanya’nın Avrupa Birliği’nin dış politikası içerisinde liderliğini pekiştirmiş olduğu sonucuna ulaşılmıştır.