Unitarios aleatorios, robustez y complejidad del entrelazamiento

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J. Odavič, G. Torre, N. Mijić, D. Davidović, F. Franchini y SM Giampaolo

Instituto Ruđer Bošković, Bijenička cesta 54, 10000 Zagreb, Croacia

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Resumen

Está ampliamente aceptado que la dinámica del entrelazamiento en presencia de un circuito genérico puede predecirse mediante el conocimiento de las propiedades estadísticas del espectro de entrelazamiento. Probamos esta suposición aplicando un algoritmo de enfriamiento de entrelazamiento similar a Metropolis generado por diferentes conjuntos de puertas locales, en estados que comparten la misma estadística. Empleamos los estados fundamentales de un modelo único, a saber, la cadena de Ising unidimensional con un campo transversal, pero perteneciente a diferentes fases macroscópicas como la paramagnética, la magnéticamente ordenada y la topológica frustrada. Sorprendentemente, observamos que la dinámica de entrelazamiento depende fuertemente no sólo de los diferentes conjuntos de puertas sino también de la fase, lo que indica que diferentes fases pueden poseer diferentes tipos de entrelazamiento (que caracterizamos como puramente local, tipo GHZ y W). -tipo estado) con diferente grado de resiliencia frente al proceso de enfriamiento. Nuestro trabajo destaca el hecho de que el conocimiento del espectro de entrelazamiento por sí solo no es suficiente para determinar su dinámica, lo que demuestra su carácter incompleto como herramienta de caracterización. Además, muestra una interacción sutil entre las limitaciones locales y no locales.

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Imagen de portada: Diagrama de flujo del algoritmo de enfriamiento por entrelazamiento utilizado en el artículo

Resumen popular

El estudio exploró la dinámica del entrelazamiento en sistemas cuánticos sujetos a diferentes conjuntos de puertas locales. Si bien la sabiduría convencional sugiere que se puede predecir la dinámica del entrelazamiento basándose en las propiedades estadísticas del espectro de entrelazamiento, esta investigación encontró que el comportamiento del entrelazamiento no solo dependía del conjunto de puertas sino también de la fase del sistema. Las diferentes fases exhibieron distintos tipos de entrelazamiento y su respuesta al enfriamiento del entrelazamiento varió. Esto sugiere que el espectro de entrelazamiento por sí solo no puede caracterizar completamente la dinámica del entrelazamiento y resalta una interacción compleja entre las restricciones locales y no locales en los sistemas cuánticos.

► datos BibTeX

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[ 79 ] https:///zenodo.org/record/7252232.
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[ 80 ] https://github.com/HybridScale/Entanglement-Cooling-Algorithm.
https://github.com/HybridScale/Entanglement-Cooling-Algorithm

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Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-09-15-1115/

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