Warum pendelt ∏nj=1σ(j)x∏j=1nσx(j)\prod^n_{j=1}\sigma^{(j)}_x mit diesem adiabatischen Hamiltonoperator? [geschlossen]

In Abschnitt 4.1 von Quantum Computation by Adiabatic Evolution schlagen Farhi et al. einen quantenadiabatischen Algorithmus vor, um das Problem zu lösen 2 -SAT-Problem auf einem Ring.

Der adiabatische Hamiltonoperator ist definiert als

H ~ ( S ) = ( 1 S ) J = 1 N ( 1 σ X ( J ) ) + S J = 1 N 1 2 ( 1 σ z ( J ) σ z ( J + 1 ) )

Um die Korrektheit des Algorithmus zu beweisen, betrachten die Autoren einen Operator, der den Wert der Bits negiert.

G = J = 1 N σ X ( J )

Dann auf Seite 13 wird das erwähnt [ G , H ~ ( S ) ] = 0 .

Meine Frage:

Wie beweise ich das [ J = 1 N σ X ( J ) , ( ( 1 S ) J = 1 N ( 1 σ X ( J ) ) + S J = 1 N 1 2 ( 1 σ z ( J ) σ z ( J + 1 ) ) ) ] = 0 ?

Hallo. Wenn Sie können, erklären Sie bitte, was die Indizes j bedeuten. Danke.
@KonstantinSchwarz, J ist der Index des Qubits.

Antworten (1)

Der erste Term (Summe) in H ¯ offensichtlich pendelt mit allen σ X Variablen, weil es eine Funktion von ist σ X nur und sie pendeln miteinander.

Der zweite Term (Summe) in H ¯ pendelt auch mit dem Produkt von all σ X weil der erste Term im Summanden a ist C -Zahl und der zweite Begriff σ z J σ z J + 1 antipendelt sowohl mit σ X J Und σ X J + 1 (Weil σ X , σ z Antikommutieren), und es pendelt daher mit dem Produkt von zwei σ X (zwei Minuszeichen ergeben ein Plus).