De la física de muchos cuerpos a la física de muchos tiempos con Gregory AL White

Una charla interesante sobre las correlaciones cuánticas y cómo se relacionan con la computación cuántica.

Abstracto:

Las correlaciones cuánticas en el tiempo tienen una estructura sorprendentemente similar a las correlaciones cuánticas espaciales, formalmente relacionadas a través del isomorfismo de Choi-Jamiolkowski. Como consecuencia, los procesos multitemporales están dotados de la misma riqueza que la física de muchos cuerpos, incluido el entrelazamiento temporal y las estructuras causales bien definidas. Llamamos a esto "física de muchos tiempos" y mostramos cómo surge naturalmente en los contextos de dinámica cuántica ruidosa de dispositivos y sistemas cuánticos abiertos no markovianos más generales. Desarrollamos una familia de herramientas para acceder a la física de múltiples tiempos en procesadores de información cuántica, que luego se demuestran en dispositivos IBM Quantum. Exploramos la estructura de las correlaciones temporales y mostramos cómo se pueden manipular para producir un proceso más complejo o para eliminar el ruido en un dispositivo. En primer lugar, consideramos las propiedades microscópicas de corto alcance, como el entrelazamiento multitemporal genuino y los estimadores para la memoria no markoviana. Luego, adaptando la tomografía de sombra clásica al dominio temporal, accedemos a características de procesos macroscópicos como correlaciones de largo alcance y una representación de red de tensores de un proceso de 20 pasos. Demostramos que podemos validar nuestro modelo prediciendo con precisión los resultados de las mediciones de medio circuito para secuencias de circuito aleatorias. Nuestras técnicas son pertinentes para los procesos dinámicos estocásticos cuánticos genéricos, con un alcance que abarca la física de la materia condensada, la biología cuántica y el diagnóstico en profundidad de los dispositivos cuánticos de la era NISQ.

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