تصاميم الحالة الكمومية الناشئة والوحدة الثنائية في ديناميكيات الدائرة المزدوجة الوحدوية PlatoBlockchain Data Intelligence. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

تصاميم الحالة الكمومية الناشئة والوحدة الحيوية في ديناميكيات الدائرة ثنائية الوحدة

بيتر دبليو كلايس1,2 و أوستن لاماكرافت2

1معهد ماكس بلانك لفيزياء الأنظمة المعقدة، 01187 دريسدن، ألمانيا
2مجموعة TCM، مختبر كافنديش، جامعة كامبريدج، كامبريدج CB3 0HE، المملكة المتحدة

تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.

ملخص

لقد بحثت الأعمال الحديثة في ظهور نوع جديد من سلوك المصفوفة العشوائية في الديناميكيات الوحدوية بعد الإخماد الكمي. بدءًا من حالة تطورت بمرور الوقت، يمكن إنشاء مجموعة من الحالات النقية المدعومة على نظام فرعي صغير عن طريق إجراء قياسات إسقاطية على بقية النظام، مما يؤدي إلى $textit{projected ensemble}$. في الأنظمة الكمومية الفوضوية، كان من المفترض أن مثل هذه المجموعات المسقطة لا يمكن تمييزها عن مجموعة هار العشوائية الموحدة وتؤدي إلى $textit{تصميم الحالة الكمومية}$. تم عرض النتائج الدقيقة مؤخرًا بواسطة Ho وChoi [Phys. القس ليت. 128، 060601 (2022)] لنموذج Ising الذي تم ركله عند النقطة المزدوجة الذاتية. نحن نقدم بنية بديلة يمكن توسيعها لتشمل دوائر ثنائية وحدوية فوضوية عامة مع حالات وقياسات أولية قابلة للحل، مما يسلط الضوء على دور الوحدة المزدوجة الأساسية ويوضح أيضًا كيف تظهر نماذج الدوائر المزدوجة الوحدوية قابلية الحل الدقيقة وسلوك المصفوفة العشوائية. بناءً على نتائج الاتصالات الثنائية، نوضح كيف تؤدي مصفوفات هادامارد المعقدة وقواعد الخطأ الوحدوي إلى مخططات قياس قابلة للحل.

لقد استندت المظاهرات الأخيرة للتفوق الكمومي إلى إعداد حالات كمومية عشوائية. في هذه التجارب تم تقديم العشوائية عن طريق اختيار المعلمات التجريبية باستخدام مولدات الأرقام العشوائية العادية (الزائفة). في الآونة الأخيرة، تم اقتراح نهج بديل: من خلال قياس جزء من نظام كمي كبير، يمكن استخدام عدم اليقين المتأصل في عملية القياس الكمي نفسها لتوليد حالة كمومية عشوائية في الجزء غير الملحوظ من النظام.

ولكي ينجح هذا النهج، يجب أن تتمتع الدولة بدرجة عالية من التشابك بين النظامين الفرعيين. ومن ناحية أخرى، فإن الإنجازات التجريبية الممكنة يجب أن تكون محلية: على سبيل المثال، تتكون من عمليات على الكيوبتات المجاورة. نوضح في هذا البحث أن عائلة الدوائر الكمومية التي تم تقديمها مؤخرًا والمصنوعة من بوابات أحادية مزدوجة توفر بدقة المكونات اللازمة لبناء حالات كمومية عشوائية عشوائية عن طريق طريقة القياسات الجزئية. إلى جانب التطبيقات المحتملة لقياس أداء أجهزة الكمبيوتر الكمومية، توفر نتائجنا عرضًا تفصيليًا للخصائص الفوضوية الكمومية للوظائف الموجية لنظام موسع.

► بيانات BibTeX

ferences المراجع

[1] D'Alessio، Y. Kafri، A. Polkovnikov، and M. Rigol، Adv. فيز. 65 ، 239 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1080 / 00018732.2016.1198134

[2] ح.-ج. ستوكمان، الفوضى الكمومية: مقدمة (مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، 1999).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511524622

[3] F. هاكي، التوقيعات الكمومية للفوضى، سلسلة سبرينغر في التآزر، المجلد. 54 (سبرينغر برلين هايدلبرغ، برلين، هايدلبرغ، 2010).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-05428-0

[4] M. Akila، D. Waltner، B. Gutkin، and T. Guhr، J. Phys. ج: الرياضيات. النظرية. 49، 375101 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​49/​37/​375101

[5] ب. بيرتيني، ب. كوس، وت. بروسن، فيز. القس ليت. 121، 264101 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.264101

[6] ب. بيرتيني، ب. كوس، وت. بروسن، فيز. القس X 9، 021033 (2019أ).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.021033

[7] S. جوبالاكريشنان وأ. لاماكرافت، فيز. القس ب 100، 064309 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.064309

[8] ب. بيرتيني، ب. كوس، وت. بروسن، فيز. القس ليت. 123، 210601 (2019ب).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.210601

[9] SA بدلاً من ذلك، S. Aravinda، وA. Lakshminarayan، Phys. القس ليت. 125, 070501 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.070501

[10] ب. جوتكين، ب. براون، م. أكيلا، د. والتنر، وت. جور، فيز. القس ب 102، 174307 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.174307

[11] S. أرافيندا، سا راذر، وأ. لاكشمينارايان، فيز. القس بحث 3، 043034 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043034

[12] PW Claeys وA. Lamacraft، فيز. القس ليت. 126، 100603 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.100603

[13] ت. بروسن، الفوضى 31، 093101 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0056970

[14] S. Singh and I. Nechita، أرخايف:2112.11123 (2021).
https: / / doi.org / 10.1088 / 1751-8121 / ac7017
أرخايف: 2112.11123v1

[15] M. Borsi and B. Pozsgay، أرخايف:2201.07768 (2022).
أرخايف: 2201.07768

[16] PW Claeys وA. Lamacraft، فيز. القس بحث 2، 033032 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033032

[17] B. بيرتيني وL. بيرولي، فيز. القس ب 102، 064305 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.064305

[18] R. سوزوكي، K. Mitarai، وK. Fujii، كوانتوم 6، 631 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-01-24-631

[19] إل. بيرولي، ب. بيرتيني، جي آي سيراك، وت. بروسن، فيز. القس ب 101، 094304 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.101.094304

[20] B. جونادولا، P. ماندايام، K. Życzkowski، وA. لاكشمينارايان، فيز. القس بحث 2، 043126 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.043126

[21] آي ريد وبي بيرتيني، فيز. القس ب 104، 014301 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.104.014301

[22] P. كوس، B. بيرتيني، وت. بروسن، فيز. القس X 11، 011022 (2021 أ).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011022

[23] A. Lerose، M. Sonner، وDA Abanin، Phys. القس X 11، 021040 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021040

[24] G. Giudice، G. Giudici، M. Sonner، J. Thoenniss، A. Lerose، DA Abanin، and L. Piroli، Phys. القس ليت. 128، 220401 (2022).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.220401

[25] A. Lerose، M. Sonner، and DA Abanin، أرخايف:2201.04150 (2022).
أرخايف: 2201.04150

[26] A. Zabalo، M. Gullans، J. Wilson، R. Vasseur، A. Ludwig، S. Gopalakrishnan، DA Huse، and J. Pixley، Phys. القس ليت. 128، 050602 (2022).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.050602

[27] E. Chertkov، J. Bohnet، D. Francois، J. Gaebler، D. Gresh، A. Hankin، K. Lee، R. Tobey، D. Hayes، B. Neyenhuis، R. Stutz، AC Potter، and M. فوس-فيغ، أرخايف:2105.09324 (2021).
أرخايف: 2105.09324

[28] X. Mi، P. Roushan، C. Quintana، S. Mandrà، J. Marshall، C. Neill، F. Arute، K. Arya، J. Atalaya، R. Babbush، J. C. Bardin، R. Barends، J. Basso ، A. Bengtsson، S. Boixo، A. Bourassa، M. Broughton، B. B. Buckley، D. A. Buell، B. Burkett، N. Bushnell، Z. Chen، B. Chiaro، R. Collins، W. Courtney، S. Demura ، إيه آر ديرك، إيه دونسوورث، دي إيبينس، سي إريكسون، إي فرحي، إيه جي فاولر، بي فوكسين، سي جيدني، إم جيوستينا، جي إيه جروس، إم بي هاريجان، إس دي هارينجتون، جيه هيلتون، أ. هو، إس. هونغ، تي هوانغ، دبليو. جي. هاجينز، إل. بي. إيوفي، إس. في. إساكوف، إي. جيفري، زد. جيانغ، سي. جونز، دي كافري، جي. كيلي، إس. كيم، إيه. كيتايف، بي. في. كليموف، A. N. Korotkov، F. Kostritsa، D. Landhuis، P. Laptev، E. Lucero، O. Martin، J. R. McClean، T. McCourt، M. McEwen، A. Megrant، K. C. Miao، M. Mohseni، S. Montazeri، W Mruczkiewicz، J. Mutus، O. Naaman، M. Neeley، M. Newman، M. Y. Niu، T. E. O'Brien، A. Opremcak، E. Ostby، B. Pato، A. Petukhov، N. Redd، N. C. Rubin، D. Sank، K. J. Satzinger، V. Shvarts، D. Strain، M. Szalay، M. D. Trevithick، B. Villalonga، T. White، Z. J. Yao، P. Yeh، A. Zalcman، H. Neven، I. Aleiner، K .Kechedzhi، V. Smelyanskiy، وY. Chen، العلوم (2021)، 10.1126/science.abg5029.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abg5029

[29] ب. بيرتيني، ب. كوس، وت. بروسن، كومون. الرياضيات. فيز. 387، 597 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-021-04139-2

[30] P. كوس، B. بيرتيني، وت. بروسن، فيز. القس ليت. 126، 190601 (2021ب).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.190601

[31] ف. فريتش وت. بروسن، فيز. القس ه 103، 062133 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.103.062133

[32] جي إس كوتلر، دي كيه مارك، إتش.-واي. Huang, F. Hernandez, J. Choi, AL Shaw, M. Endres, and S. Choi, arXiv:2103.03536 (2021).
أرخايف: 2103.03536

[33] جي تشوي، آل شو، آي إس ماجاروف، إكس شيه، جي بي كوفي، جي إس كوتلر، دي كيه مارك، إتش.-واي. Huang, A. Kale, H. Pichler, FGSL Brandão, S. Choi, and M. Endres, arXiv:2103.03535 (2021).
أرخايف: 2103.03535

[34] WW هو وS. تشوي، فيز. القس ليت. 128، 060601 (2022).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.060601

[35] جروس ، ك.أودينارت ، وجي إيسرت ، ج. ماث. فيز. 48 ، 052104 (2007).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2716992

[36] A. Ambainis وJ. Emerson، في مؤتمر IEEE السنوي الثاني والعشرون حول التعقيد الحسابي (CCC'07) (2007) الصفحات 129-140، iSSN: 1093-0159.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / CCC.2007.26

[37] DA روبرتس وB. يوشيدا، J. High Energ. فيز. 2017، 121 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2017) 121

[38] H. ويلمنج و آي. روث، أرخايف:2202.01669 (2022).
أرخايف: 2202.01669

[39] دي جي رويتر وجي. فيكاري، الهياكل العليا 3، 109 (2019).
https: / / doi.org/10.48550 / arXiv.1609.07775

[40] أ. شاندران و سي آر لومان، فيز. القس ب 92، 024301 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.92.024301

[41] أ. ناحوم، ج. رحمان، س. فيجاي، وج. هاه، فيز. القس X 7، 031016 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031016

[42] V. خيماني، أ. فيشواناث، ودا هيوز، فيز. القس X 8، 031057 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031057

[43] C. von Keyserlingk، T. Rakovszky، F. Pollmann، and S. Sondhi، Phys. القس X 8، 021013 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021013

[44] ناحوم ، س. فيجاي ، وج. هاه ، فيز. القس X 8 ، 021014 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021014

[45] أ. تشان، أ. دي لوكا، وجي. تشالكر، فيز. القس X 8، 041019 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.041019

[46] T. Rakovszky، F. Pollmann، وC. von Keyserlingk، Phys. القس X 8، 031058 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031058

[47] T. Rakovszky، F. Pollmann، وC. von Keyserlingk، Phys. القس ليت. 122، 250602 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.250602

[48] ت. تشو وأ. ناحوم، فيز. القس X 10، 031066 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.031066

[49] إس. جارات وجي. تشالكر، فيز. القس X 11، 021051 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021051

[50] J. Bensa وM. Žnidarič، فيز. القس X 11، 031019 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.031019

[51] ر. أوروس، آن. فيز. 349، 117 (2014).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2014.06.013

[52] بيرتيني، ب. كوس، وت. بروسن، سايبوست فيز. 8, 067 (2020 أ).
الشبكي: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.8.4.067

[53] D. وينجارتن، J. الرياضيات. فيز. 19، 999 (1978).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 1.523807

[54] بي كولينز، إنت. الرياضيات. الدقة. لا. 2003، 953 (2003).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1155 / S107379280320917X

[55] B. كولينز وP. Śniady، كومون. الرياضيات. فيز. 264، 773 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-006-1554-3

[56] ب. بيرتيني، ب. كوس، وت. بروسن، سايبوست فاي. 8, 068 (2020ب).
الشبكي: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.8.4.068

[57] زد. ويب، QIC 16، 1379 (2016).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC16.15-16-8

[58] E. نيل، قواعد الخطأ الوحدوي غير الثنائي والرموز الكمومية، التقنية. Rep. LA-UR-96-2717 (مختبر لوس ألاموس الوطني (LANL)، لوس ألاموس، نيو مكسيكو (الولايات المتحدة)، 1996).
الشبكي: / / doi.org/ 10.2172 / 373768

[59] P. Shor، في وقائع المؤتمر السابع والثلاثين لأسس علوم الكمبيوتر (37) ص 1996-56، iSSN: 65-0272.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / SFCS.1996.548464

[60] آر إف فيرنر، جيه فيز. ج: الرياضيات. الجنرال 34، 7081 (2001).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​34/​35/​332

[61] J. هوتشايلد وF. بولمان، SciPost فيز. محاضرة. ملاحظات، 005 (2018).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhysLectNotes.5

[62] Y. لي، X. تشن، وMPA فيشر، فيز. القس ب 98، 205136 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.205136

[63] سكينر، ج. رحمان، وأ. ناحوم، فيز. القس X 9، 031009 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.031009

[64] A. تشان، آر إم ناندكيشور، إم. بريتكو، وجي. سميث، فيز. القس ب 99، 224307 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.224307

[65] MJ Gullans وDA Huse، Phys. القس X 10، 041020 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.041020

[66] إم إيبوليتي و دبليو هو، أرخايف:2204.13657 (2022).
أرخايف: 2204.13657

دليلنا يستخدم من قبل

[1] ماتيو إيبوليتي ووين وي هو، “التنقية الديناميكية وظهور تصميمات الحالة الكمومية من المجموعة المسقطة”، أرخايف: 2204.13657.

[2] سهيل أحمد راذر، س. أرافيندا، وأرول لاكشمينارايان، "البناء والتكافؤ المحلي للمشغلين الوحدويين: من الخرائط الديناميكية إلى التصاميم التوافقية الكمومية"، أرخايف: 2205.08842.

الاستشهادات المذكورة أعلاه من إعلانات ساو / ناسا (تم آخر تحديث بنجاح 2022-07-16 14:31:19). قد تكون القائمة غير كاملة نظرًا لأن جميع الناشرين لا يقدمون بيانات اقتباس مناسبة وكاملة.

On خدمة Crossref's cited-by service لم يتم العثور على بيانات حول الاستشهاد بالأعمال (المحاولة الأخيرة 2022-07-16 14:31:18).

الطابع الزمني:

اكثر من مجلة الكم