Kahekordse ühtsuse hierarhiline üldistus

Kahekordse ühtsuse hierarhiline üldistus

Xie-Hang Yu, Zhiyuan Wang ja Pavel Kos

Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str. 1, 85748 Garching, Saksamaa

Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.

Abstraktne

Kvantdünaamika koos kohalike interaktsioonidega võremudelites näitab rikkalikku füüsikat, kuid seda on kurikuulsalt raske uurida. Kaheühikulised ahelad võimaldavad täpseid vastuseid huvitavatele füüsilistele küsimustele puhastes või korrastamata ühe- ja kõrgemamõõtmelistes kvantsüsteemides. Sellel mudelite perekonnal on aga mõned mitteuniversaalsed omadused, nagu kaduvad korrelatsioonid valguskoonuse sees ja kohalike vaadeldavate objektide hetkeline termiliseerumine. Selles töös pakume välja kahe ühtse vooluahela üldistuse, kus täpselt arvutatavad ruumilis-ajalised korrelatsioonifunktsioonid näitavad rikkalikumat käitumist ja neil on kohalike vaadeldavate andmete mittetriviaalne termiseerimine. See saavutatakse ühevärava tingimuse üldistamisega mitme värava tingimuste hierarhiaks, kus esimene tase taastab kahe ühtse mudeli ja teisel tasemel on need uued huvitavad funktsioonid. Samuti laiendame arutelu ja pakume täpseid lahendusi korrelaatoritele, millel on vähesed vaatluskohad, ning arutame kõrgemat järku, sealhulgas neid, mis on pärast kvantkustutust. Lisaks pakume ammendavaid parameetreid qubit-juhtumite jaoks ja pakume välja uue mudeliperekonna, mis on suuremate kui kahe kohalike mõõtmetega, mis pakub ka uut kahekordsete mudelite perekonda.

Lokaalsete interaktsioonidega laiendatud süsteemide dünaamika on erinevate kogukondade, näiteks statistilise füüsika, kondenseeritud aine füüsika, kvantkaose ja kõrgenergiafüüsika uurimise keskseks teemaks. Selle dünaamika arvutuslik keerukus nõuab uute lahendatavate mudelite väljatöötamist, et lahti harutada paljude kehade käitumist. Mõned kõige olulisemad sel eesmärgil kasutatavad mudelid on nn kaksik-ühtsed vooluringid, mis ruumi ja aja rollide muutumisel jäävad füüsiliseks. Kuid need näitavad endiselt teatud mitteuniversaalseid omadusi, sealhulgas kaduvaid korrelatsioonifunktsioone valguskoonuse sees ja kohalike vaadeldavate objektide hetkelist termiseerimist.

Nende piirangute käsitlemiseks lõdvendab meie töö kahekordse ühtsuse tingimust tingimuste hierarhiaks, mis sisaldab üha rohkem väravaid, kus kaheühtne vooluring on esimene tase. Kõrgemad tasemed säilitavad lahendatavuse ja näitavad üldisemat füüsilist käitumist. Seega sillutab meie töö teed kvantkaootilise dünaamika sügavamale mõistmisele ja inspireerib keerukamate lahendatavate mudelite väljatöötamist.

► BibTeX-i andmed

► Viited

[1] AJ Daley, C Kollath, U Schollwöck ja G Vidal. "Ajast sõltuv tihedusmaatriksi renormaliseerimisrühm, mis kasutab adaptiivseid efektiivseid hilberti ruume". Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 2004, P04005 (2004).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1742-5468/​2004/​04/​P04005

[2] Norbert Schuch, Michael M. Wolf, Frank Verstraete ja J. Ignacio Cirac. "Entroopia skaleerimine ja simuleeritavus maatriksi toote olekute järgi". Phys. Rev. Lett. 100, 030504 (2008).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevlett.100.030504

[3] Marko Ljubotina, Lenart Zadnik ja Tomaz Prosen. "Balistiline spin transport perioodiliselt juhitavas integreeritavas kvantsüsteemis". Phys. Rev. Lett. 122, 150605 (2019).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.122.150605

[4] Matthew PA Fisher, Vedika Khemani, Adam Nahum ja Sagar Vijay. "Juhuslikud kvantahelad". Annual Review of Condensed Matter Physics 14, 335–379 (2023).
https://​/​doi.org/​10.1146/​annurev-conmatphys-031720-030658

[5] Bruno Bertini, Pavel Kos ja Tomaž Prosen. "Täpsed korrelatsioonifunktsioonid kahe-ühtsalise võre mudelite jaoks 1+1 mõõtmetes". Phys. Rev. Lett. 123, 210601 (2019).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevlett.123.210601

[6] Lorenzo Piroli, Bruno Bertini, J. Ignacio Cirac ja Tomaz Prosen. "Täpne dünaamika kahekordsetes kvantahelates". Phys. Rev. B 101, 094304 (2020).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevb.101.094304

[7] Bruno Bertini, Pavel Kos ja Tomaz Prosen. "Täpne spektraalne vormitegur paljude kehade kvantkaose minimaalses mudelis". Phys. Rev. Lett. 121, 264101 (2018).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevlett.121.264101

[8] Bruno Bertini, Pavel Kos ja Tomaž Prosen. "Kaheühtlase kvantahela juhusliku maatriksi spektraalvormi tegur". Suhtlus matemaatilises füüsikas (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-021-04139-2

[9] Bruno Bertini, Pavel Kos ja Tomaž Prosen. "Põimude levik maksimaalse paljude kehade kvantkaose minimaalses mudelis". Phys. Rev. X 9, 021033 (2019).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevx.9.021033

[10] Bruno Bertini, Pavel Kos ja Tomaž Prosen. "Operaatori takerdumine kohalikesse kvantahelatesse I: kaootilised kaheühtsmed vooluringid". SciPost Phys. 8, 67 (2020).
https://​/​doi.org/​10.21468/​SciPostPhys.8.4.067

[11] Sarang Gopalakrishnan ja Austen Lamacraft. "Lõpliku sügavuse ja lõpmatu laiusega ühtsed vooluringid kvantkanalitest". Phys. Rev. B 100, 064309 (2019).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevb.100.064309

[12] Pieter W. Claeys ja Austen Lamacraft. "Maksimaalse kiirusega kvantahelad". Phys. Rev. Res. 2, 033032 (2020).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevresearch.2.033032

[13] Bruno Bertini ja Lorenzo Piroli. "Skramblemine juhuslikes ühtsetes ahelates: täpsed tulemused". Phys. Rev. B 102, 064305 (2020).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevb.102.064305

[14] Isaac Reid ja Bruno Bertini. "Põimumistõkked kahekordsetes ühikahelates". Phys. Rev. B 104, 014301 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevB.104.014301

[15] Tianci Zhou ja Aram W. Harrow. "Maksimaalne takerdumiskiirus tähendab kahekordset ühtsust." Füüsiline ülevaade B 106 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevb.106.l201104

[16] Wen Wei Ho ja Soonwon Choi. "Täpselt tekkivad kvantseisundi kujundused kvantkaootilisest dünaamikast". Phys. Rev. Lett. 128, 060601 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.128.060601

[17] Pieter W. Claeys ja Austen Lamacraft. "Tekkivad kvantseisundi kujundused ja kaheühtsus kahekordse ühikahela dünaamikas". Quantum 6, 738 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-15-738

[18] Matteo Ippoliti ja Wen Wei Ho. "Dünaamiline puhastamine ja kvantseisundi kujunduste tekkimine kavandatavast ansamblist". PRX Quantum 4, 030322 (2023).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.4.030322

[19] Felix Fritzsch ja Tomaz Prosen. "Omaseisundi termiliseerumine kahekordsetes kvantahelates: spektraalfunktsioonide asümptootika". Phys. Rev. E 103, 062133 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevE.103.062133

[20] Alessio Lerose, Michael Sonner ja Dmitri A. Abanin. "Mõjumaatriksi lähenemine paljude kehade Floquet'i dünaamikale". Phys. Rev. X 11, 021040 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.11.021040

[21] Giacomo Giudice, Giuliano Giudici, Michael Sonner, Julian Thoenniss, Alessio Lerose, Dmitry A. Abanin ja Lorenzo Piroli. "Ajaline põimumine, kvaasiosakesed ja interaktsioonide roll". Phys. Rev. Lett. 128, 220401 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.128.220401

[22] Alessandro Foligno, Tianci Zhou ja Bruno Bertini. "Ajaline takerdumine kaootilistesse kvantahelatesse". Phys. Rev. X 13, 041008 (2023).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.13.041008

[23] Matteo Ippoliti ja Vedika Khemani. "Järelvalikuvaba takerdumise dünaamika aegruumi duaalsuse kaudu". Phys. Rev. Lett. 126, 060501 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.126.060501

[24] Matteo Ippoliti, Tibor Rakovszky ja Vedika Khemani. "Fraktaal-, logaritmi- ja ruumalaseadusega seotud mittetermilised püsiolekud aegruumi duaalsuse kaudu." Phys. Rev. X 12, 011045 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.12.011045

[25] Tsung-Cheng Lu ja Tarun Grover. "Ajaruumi duaalsus lokaliseerimise üleminekute ja mõõtmisest tingitud üleminekute vahel". PRX Quantum 2, 040319 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.2.040319

[26] Ryotaro Suzuki, Kosuke Mitarai ja Keisuke Fujii. "Ühe- ja kahemõõtmeliste kahemõõtmeliste kvantahelate arvutusvõimsus". Quantum 6, 631 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-01-24-631

[27] Eli Chertkov, Justin Bohnet, David Francois, John Gaebler, Dan Gresh, Aaron Hankin, Kenny Lee, David Hayes, Brian Neyenhuis, Russell Stutz, Andrew C. Potter ja Michael Foss-Feig. "Holograafiline dünaamika simulatsioonid lõksu jääva kvantarvutiga". Nature Physics 18, 1074–1079 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-022-01689-7

[28] Xiao Mi, Pedram Roushan, Chris Quintana, Salvatore Mandrà, Jeffrey Marshall, Charles Neill, Frank Arute, Kunal Arya, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Joseph C. Bardin, Rami Barends, Joao Basso, Andreas Bengtsson, Sergio Boixo, Alexandre Bourassa Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Zijun Chen, Benjamin Chiaro, Roberto Collins, William Courtney, Sean Demura, Alan R. Derk, Andrew Dunsworth, Daniel Eppens, Catherine Erickson, Edward Farhi , Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Craig Gidney, Marissa Giustina, Jonathan A. Gross, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Jeremy Hilton, Alan Ho, Sabrina Hong, Trent Huang, William J. Huggins, LB Ioffe, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Dvir Kafri, Julian Kelly, Seon Kim, Aleksei Kitaev, Paul V. Klimov, Aleksander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Pavel Laptev, Erik Lucero, Orion Martin , Jarrod R. McClean, Trevor McCourt, Matt McEwen, Anthony Megrant, Kevin C. Miao, Masoud Mohseni, Shirin Montazeri, Wojciech Mruczkiewicz, Josh Mutus, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Michael Newman, Murphy Yuezhen O' Niu, Thomas E. Brien, Alex Opremcak, Eric Ostby, Balint Pato, Andre Petuhhov, Nicholas Redd, Nicholas C. Rubin, Daniel Sank, Kevin J. Satzinger, Vladimir Shvarts, Doug Strain, Marco Szalay, Matthew D. Trevithick, Benjamin Villalonga, Theodore White, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Adam Zalcman, Hartmut Neven, Igor Aleiner, Kostjantyn Kechedzhi, Vadim Smelyanskiy ja Yu Chen. "Teabe skrambleerimine kvantahelates". Science 374, 1479–1483 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.abg5029

[29] Suhail Ahmad Rather, S. Aravinda ja Arul Lakshminarayan. "Kahekordsete ühtsete ja maksimaalselt põimuvate kvantevolutsioonide ansamblite loomine". Phys. Rev. Lett. 125, 070501 (2020).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.125.070501

[30] Boris Gutkin, Petr Braun, Maram Akila, Daniel Waltner ja Thomas Guhr. "Täpsed kohalikud korrelatsioonid löödud ahelates". Phys. Rev. B 102, 174307 (2020).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevB.102.174307

[31] Pieter W. Claeys ja Austen Lamacraft. "Ergoodilised ja mitteergoodilised topeltühtsed kvantahelad suvalise kohaliku Hilberti ruumimõõtmega". Phys. Rev. Lett. 126, 100603 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevlett.126.100603

[32] S. Aravinda, Suhail Ahmad Rather ja Arul Lakshminarayan. "Kaheühtsusest kvant-Bernoulli ahelateni: sidumisjõu roll kvantergoodilise hierarhia loomisel". Phys. Rev. Research 3, 043034 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.043034

[33] Tomaz Prosen. "Paljude kehade kvantkaos ja kahekordne ühtsus näo ümber". Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 31, 093101 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1063/​5.0056970

[34] Márton Borsi ja Balázs Pozsgay. "Kahekordsete unitaarsete kvantahelate konstruktsioon ja ergoodilisuse omadused". Phys. Rev. B 106, 014302 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevB.106.014302

[35] Márton Mestyán, Balázs Pozsgay ja Ian M. Wanless. "Mitmesuunaline ühtsus ja maksimaalne takerdumine ruumiliselt sümmeetrilistesse kvantolekutesse". SciPost Phys. 16, 010 (2024).
https://​/​doi.org/​10.21468/​SciPostPhys.16.1.010

[36] Pieter W. Claeys, Austen Lamacraft ja Jamie Vicary. „Kaheühtlasest biunitaarseks: 2-kategooria mudel täpselt lahendatava mitmekehalise kvantdünaamika jaoks” (2023). arXiv:2302.07280.
arXiv: 2302.07280

[37] Pavel Kos, Bruno Bertini ja Tomaz Prosen. "Korrelatsioonid häiritud kahe ühtse ahelaga: tõhus tee-integraali valem". Phys. Rev. X 11, 011022 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevx.11.011022

[38] Michael A. Rampp, Roderich Moessner ja Pieter W. Claeys. "Kahekordsest ühtsusest kuni üldise kvantoperaatori levitamiseni". Phys. Rev. Lett. 130, 130402 (2023).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.130.130402

[39] Cheryne Jonay, Vedika Khemani ja Matteo Ippoliti. "Kolmeühikulised kvantahelad". Phys. Rev. Research 3, 043046 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.043046

[40] Richard M. Milbradt, Lisa Scheller, Christopher Aßmus ja Christian B. Mendl. "Ternaarsed unitaarsed kvantvõre mudelid ja ahelad mõõtmetega $ 2+1 $". Phys. Rev. Lett. 130, 090601 (2023).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.130.090601

[41] Yusuf Kasim ja Tomaz Prosen. "Kaks ühtset vooluringi juhuslikus geomeetrias". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 56, 025003 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​acb1e0

[42] Lluis Masanes. "Diskreetne holograafia kahes ühtses vooluringis" (2023). arXiv:2301.02825.
arXiv: 2301.02825

[43] Pavel Kos ja Georgios Styliaris. "Ruumi ja aja kvantkanalite vooluringid". Quantum 7, 1020 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2023-05-24-1020

[44] Alexios Christopoulos, Andrea De Luca, DL Kovrizhin ja Tomaz Prosen. "Kaksisümplektilised klassikalised vooluringid: paljude kehade kaose täpselt lahendatav mudel" (2023). arXiv:2307.01786.
arXiv: 2307.01786

[45] Jon E Tyson. "Operaatori-schmidti dekompotsioonid ja Fourier' teisendus koos rakendustega ühikute operaatori-schmidti arvudele". Journal of Physics A: Mathematical and General, 36, 10101 (2003).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​36/​39/​309

[46] Marko Medenjak, Katja Klobas ja Tomaž Prosen. "Difusioon deterministlikes interakteeruvates võresüsteemides". Physical Review Letters 119 (2017).
https://​/​doi.org/​10.1103/​physrevlett.119.110603

[47] Katja Klobas, Marko Medenjak, Tomaž Prosen ja Matthieu Vanicat. "Ajast sõltuv maatrikstoode ansatz pöörduva dünaamika interakteerumiseks". Kommunikatsioonid matemaatilises füüsikas 371, 651–688 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-019-03494-5

[48] Katja Klobas ja Bruno Bertini. "Täpne lõdvestus gibbsidele ja mittetasakaalulistele püsiseisunditele kvantrakulise automaatika reeglis 54". SciPost Physics 11 (2021).
https://​/​doi.org/​10.21468/​scipostphys.11.6.106

[49] Katja Klobas, Cecilia De Fazio ja Juan P. Garrahan. "Täpne "hüdrofoobsus" deterministlikes ahelates: dünaamilised kõikumised floquet-ida mudelis" (2023). arXiv:2305.07423.
arXiv: 2305.07423

[50] Bruno Bertini, Pavel Kos ja Tomaz Prosen. "Lokaliseeritud dünaamika floquet quantum East mudelis" (2023). arXiv:2306.12467.
arXiv: 2306.12467

[51] Katja Klobas, Bruno Bertini ja Lorenzo Piroli. "Täpne termilise dünaamika "reegli 54" kvantrakuautomaatis. Phys. Rev. Lett. 126, 160602 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.126.160602

[52] Alessandro Foligno, Katja Klobas ja Bruno Bertini. “Ettevalmistamisel” (2023).

Viidatud

[1] Chuan Liu ja Wen Wei Ho, „Lahendav takerdumise dünaamika üldistatud kaheühtsusega kvantahelates”, arXiv: 2312.12239, (2023).

[2] Alessandro Foligno, Pavel Kos ja Bruno Bertini, "Kvantinformatsiooni levik üldistatud kaheühtsusahelates", arXiv: 2312.02940, (2023).

[3] Bruno Bertini, Cecilia De Fazio, Juan P. Garrahan ja Katja Klobas, „Floquet quantum East mudeli täpne summutamise dünaamika deterministlikus punktis”, arXiv: 2310.06128, (2023).

[4] Tom Holden-Dye, Lluis Masanes ja Arijeet Pal, "Kaheühtlusahela põhitasud", arXiv: 2312.14148, (2023).

[5] Suhail Ahmad Rather, "Täiuslike tensorite konstrueerimine biunimodulaarsete vektorite abil", arXiv: 2309.01504, (2023).

[6] Michael A. Rampp, Suhail A. Rather ja Pieter W. Claeys, "The Enanglementmembraan täpselt lahendatavates võremudelites", arXiv: 2312.12509, (2023).

Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2024-02-20 14:52:04). Loend võib olla puudulik, kuna mitte kõik väljaandjad ei esita sobivaid ja täielikke viiteandmeid.

Ei saanud tuua Ristviide viidatud andmete alusel viimase katse ajal 2024-02-20 14:52:03: 10.22331/q-2024-02-20-1260 viidatud andmeid ei saanud Crossrefist tuua. See on normaalne, kui DOI registreeriti hiljuti.

Ajatempel:

Veel alates Quantum Journal