1موسسه ماکس پلانک برای فیزیک سیستم های پیچیده، 01187 درسدن، آلمان
2گروه TCM، آزمایشگاه کاوندیش، دانشگاه کمبریج، کمبریج CB3 0HE، انگلستان
این مقاله را جالب می دانید یا می خواهید بحث کنید؟ SciRate را ذکر کنید یا در SciRate نظر بدهید.
چکیده
کارهای اخیر ظهور نوع جدیدی از رفتار ماتریس تصادفی را در دینامیک واحد به دنبال خاموش کردن کوانتومی بررسی کرده‌اند. با شروع از یک حالت تکامل‌یافته، مجموعه‌ای از حالت‌های خالص که روی یک زیرسیستم کوچک پشتیبانی می‌شوند، می‌توانند با انجام اندازه‌گیری‌های تصویری در بقیه سیستم تولید شوند، که منجر به $textit{مجموعه پیش‌بینی شده}$ می‌شود. در سیستم‌های کوانتومی پر هرج و مرج حدس زده می‌شد که چنین مجموعه‌های پیش‌بینی‌شده از مجموعه یکنواخت تصادفی هار قابل تشخیص نیستند و منجر به $textit{طراحی حالت کوانتومی}$ می‌شوند. نتایج دقیق اخیراً توسط هو و چوی [Phys. کشیش لِت 128, 060601 (2022)] برای مدل Ising لگد زده در نقطه خود دوگانه. ما یک ساختار جایگزین ارائه می‌دهیم که می‌تواند به مدارهای دوگانه پر هرج و مرج عمومی با حالت‌ها و اندازه‌گیری‌های اولیه قابل حل تعمیم داده شود، نقش واحد دوگانه زیربنایی را برجسته می‌کند و بیشتر نشان می‌دهد که چگونه مدل‌های مدار دوگانه هم حل‌پذیری دقیق و هم رفتار ماتریس تصادفی را نشان می‌دهند. با تکیه بر نتایج حاصل از اتصالات دو واحدی، نشان می‌دهیم که چگونه ماتریس‌های هادامارد پیچیده و پایه‌های خطای واحد هر دو به طرح‌های اندازه‌گیری قابل حل منجر می‌شوند.
تصویر ویژه: تصویر شماتیک یک مدار کوانتومی که برای آن اندازه‌گیری‌های روی زیرسیستم مشاهده‌شده B، حالت‌های تصادفی روی زیرسیستم مشاهده‌نشده A را برمی‌گرداند.
خلاصه محبوب
برای اینکه این رویکرد کار کند، دولت باید دارای درجه بالایی از درهم تنیدگی بین دو زیرسیستم باشد. از سوی دیگر، تحقق‌های تجربی ممکن باید محلی باشند: برای مثال، توسط عملیات روی کیوبیت‌های همسایه شکل می‌گیرند. در این مقاله نشان می‌دهیم که خانواده مدارهای کوانتومی که اخیراً معرفی شده‌اند، ساخته شده از دروازه‌های دوگانه، دقیقاً مواد لازم برای ساخت حالت‌های کوانتومی تصادفی دلخواه را با روش اندازه‌گیری جزئی فراهم می‌کنند. علاوه بر کاربردهای بالقوه برای محک زدن رایانه های کوانتومی، نتایج ما نمای دقیقی از خواص آشوب کوانتومی توابع موج یک سیستم توسعه یافته ارائه می دهد.
► داده های BibTeX
◄ مراجع
[1] L. D'Alessio، Y. Kafri، A. Polkovnikov و M. Rigol، Adv. فیزیک 65, 239 (2016).
https://doi.org/10.1080/00018732.2016.1198134
[2] H.-J. استوکمن، آشوب کوانتومی: مقدمه (انتشارات دانشگاه کمبریج، کمبریج، 1999).
https://doi.org/10.1017/CBO9780511524622
[3] F. Haake, Quantum Signatures of Chaos, Springer Series in Synergetics, Vol. 54 (اسپرینگر برلین هایدلبرگ، برلین، هایدلبرگ، 2010).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-05428-0
[4] M. Akila، D. Waltner، B. Gutkin، و T. Guhr، J. Phys. ج: ریاضی نظریه. 49, 375101 (2016).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/49/37/375101
[5] B. Bertini، P. Kos، و T. Prosen، Phys. کشیش لِت 121, 264101 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.264101
[6] B. Bertini، P. Kos، و T. Prosen، Phys. Rev. X 9, 021033 (2019a).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.021033
[7] S. Gopalakrishnan و A. Lamacraft، Phys. Rev. B 100, 064309 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.100.064309
[8] B. Bertini، P. Kos، و T. Prosen، Phys. کشیش لِت 123, 210601 (2019b).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.210601
[9] SA در عوض، S. Aravinda، و A. Lakshminarayan، Phys. کشیش لِت 125, 070501 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.070501
[10] B. Gutkin، P. Braun، M. Akila، D. Waltner، و T. Guhr، Phys. Rev. B 102, 174307 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.174307
[11] S. Aravinda، SA، و A. Lakshminarayan، Phys. Rev. Research 3, 043034 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.043034
[12] PW Claeys و A. Lamacraft، Phys. کشیش لِت 126, 100603 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.100603
[13] T. Prosen, Chaos 31, 093101 (2021).
https://doi.org/10.1063/5.0056970
[14] S. Singh and I. Nechita, arXiv:2112.11123 (2021).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ac7017
ARXIV: 2112.11123v1
[15] M. Borsi and B. Pozsgay, arXiv:2201.07768 (2022).
arXiv: 2201.07768
[16] PW Claeys و A. Lamacraft، Phys. Rev. Research 2, 033032 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.033032
[17] ب. برتینی و ال. پیرولی، فیزیک. Rev. B 102, 064305 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.064305
[18] R. Suzuki، K. Mitarai، و K. Fujii، Quantum 6، 631 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-01-24-631
[19] L. Piroli, B. Bertini, JI Cirac, and T. Prosen, Phys. Rev. B 101, 094304 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.094304
[20] B. Jonnadula، P. Mandayam، K. Życzkowski، و A. Lakshminarayan، Phys. Rev. Research 2, 043126 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.043126
[21] I. Reid و B. Bertini، Phys. Rev. B 104, 014301 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.014301
[22] P. Kos، B. Bertini، و T. Prosen، Phys. Rev. X 11, 011022 (2021a).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.011022
[23] A. Lerose، M. Sonner و DA Abanin، Phys. Rev. X 11, 021040 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.021040
[24] G. Giudice، G. Giudici، M. Sonner، J. Thoenniss، A. Lerose، DA Abanin، و L. Piroli، Phys. کشیش لِت 128, 220401 (2022).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.220401
[25] A. Lerose، M. Sonner و DA Abanin، arXiv:2201.04150 (2022).
arXiv: 2201.04150
[26] A. Zabalo، M. Gullans، J. Wilson، R. Vasseur، A. Ludwig، S. Gopalakrishnan، DA Huse، و J. Pixley، Phys. کشیش لِت 128, 050602 (2022).
https://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، و M. Foss-Feig, arXiv:2105.09324 (2021).
arXiv: 2105.09324
[28] X. Mi، P. Roushan، C. Quintana، S. Mandà، J. Marshall، C. Neill، F. Arute، K. Arya، J. Atalaya، R. Babbush، JC Bardin، R. Barends، J. Basso ، A. Bengtsson، S. Boixo، A. Bourassa، M. Broughton، BB Buckley، DA Buell، B. Burkett، N. Bushnell، Z. Chen، B. Chiaro، R. Collins، W. Courtney، S. Demura ، AR Derk، A. Dunsworth، D. Eppens، C. Erickson، E. Farhi، AG Fowler، B. Foxen، C. Gidney، M. Giustina، JA Gross، MP Harrigan، SD Harrington، J. Hilton، A. هو، اس. هونگ، تی. هوانگ، دبلیو جی هاگینز، ال بی آیوف، اس وی ایزاکوف، ای. جفری، ز. جیانگ، سی. جونز، دی. کافری، جی. کلی، اس. کیم، آ. کیتایف، پی وی کلیموف، AN Korotkov، F. Kostritsa، D. Landhuis، P. Laptev، E. Lucero، O. Martin، JR McClean، T. McCourt، M. McEwen، A. Megrant، KC Miao، M. Mohseni، S. Montazeri، W Mruczkiewicz، J. Mutus، O. Naaman، M. Neeley، M. Newman، MY Niu، TE O'Brien، A. Opremcak، E. Ostby، B. Pato، A. Petukhov، N. Redd، NC Rubin، D. Sank، KJ Satzinger، V. Shvarts، D. Strain، M. Szalay، MD Trevithick، B. Villalonga، T. White، ZJ Yao، P. Yeh، A. Zalcman، H. Neven، I. Aleiner، K. Kechedzhi، V. Smelyanskiy، and Y. Chen، Science (2021)، 10.1126/science.abg5029.
https://doi.org/10.1126/science.abg5029
[29] B. Bertini، P. Kos، و T. Prosen، Commun. ریاضی. فیزیک 387, 597 (2021).
https://doi.org/10.1007/s00220-021-04139-2
[30] P. Kos، B. Bertini، و T. Prosen، Phys. کشیش لِت 126, 190601 (2021b).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.190601
[31] F. Fritzsch and T. Prosen, Phys. Rev. E 103, 062133 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevE.103.062133
[32] JS Cotler، DK Mark، H.-Y. Huang, F. Hernandez, J. Choi, AL Shaw, M. Endres, and S. Choi, arXiv:2103.03536 (2021).
arXiv: 2103.03536
[33] J. Choi، AL Shaw، IS Madjarov، X. Xie، JP Covey، JS Cotler، DK Mark، H.-Y. Huang, A. Kale, H. Pichler, FGSL Brandão, S. Choi, and M. Endres, arXiv:2103.03535 (2021).
arXiv: 2103.03535
[34] WW Ho و S. Choi، Phys. کشیش لِت 128, 060601 (2022).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.060601
[35] D. Gross, K. Audenaert, and J. Eisert, J. Math. فیزیک 48, 052104 (2007).
https://doi.org/10.1063/1.2716992
[36] A. Ambainis و J. Emerson، در بیست و دومین کنفرانس سالانه IEEE در مورد پیچیدگی محاسباتی (CCC'07) (2007) صفحات 129-140، iSSN: 1093-0159.
https://doi.org/10.1109/CCC.2007.26
[37] DA Roberts و B. Yoshida، J. High Energ. فیزیک 2017, 121 (2017).
https://doi.org/10.1007/JHEP04(2017)121
[38] H. Wilming و I. Roth، arXiv:2202.01669 (2022).
arXiv: 2202.01669
[39] DJ Reutter and J. Vicary, Higher Structures 3, 109 (2019).
https://doi.org/10.48550/arXiv.1609.07775
[40] A. Chandran و CR Laumann، Phys. Rev. B 92, 024301 (2015).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.024301
[41] A. Nahum، J. Ruhman، S. Vijay، و J. Haah، Phys. Rev. X 7, 031016 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.7.031016
[42] V. Khemani، A. Vishwanath، و DA Huse، Phys. Rev. X 8, 031057 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031057
[43] C. von Keyserlingk، T. Rakovszky، F. Pollmann، و S. Sondhi، Phys. Rev. X 8, 021013 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021013
[44] A. Nahum، S. Vijay و J. Haah، Phys. Rev. X 8, 021014 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021014
[45] A. Chan، A. De Luca و J. Chalker، Phys. Rev. X 8, 041019 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.041019
[46] T. Rakovszky, F. Pollmann, and C. von Keyserlingk, Phys. Rev. X 8, 031058 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031058
[47] T. Rakovszky, F. Pollmann, and C. von Keyserlingk, Phys. کشیش لِت 122, 250602 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.250602
[48] T. Zhou and A. Nahum، Phys. Rev. X 10, 031066 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.10.031066
[49] S. Garratt و J. Chalker، Phys. Rev. X 11, 021051 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.021051
[50] J. Bensa and M. Žnidarič, Phys. Rev. X 11, 031019 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.031019
[51] آر. اروس، آن. فیزیک 349, 117 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.aop.2014.06.013
[52] B. Bertini، P. Kos، و T. Prosen، SciPost Phys. 8, 067 (2020a).
https://doi.org/10.21468/SciPostPhys.8.4.067
[53] D. Weingarten، J. Math. فیزیک 19, 999 (1978).
https://doi.org/10.1063/1.523807
[54] B. Collins, Int. ریاضی. Res. نه. 2003, 953 (2003).
https://doi.org/10.1155/S107379280320917X
[55] B. Collins and P. Śniady, Commun. ریاضی. فیزیک 264, 773 (2006).
https://doi.org/10.1007/s00220-006-1554-3
[56] B. Bertini، P. Kos، و T. Prosen، SciPost Phy. 8, 068 (2020b).
https://doi.org/10.21468/SciPostPhys.8.4.068
[57] Z. Webb, QIC 16, 1379 (2016).
https://doi.org/10.26421/QIC16.15-16-8
[58] E. Knill، مبانی خطای واحد غیر باینری و کدهای کوانتومی، فناوری. Rep. LA-UR-96-2717 (آزمایشگاه ملی لوس آلاموس. (LANL)، لس آلاموس، NM (ایالات متحده)، 1996).
https://doi.org/10.2172/373768
[59] P. Shor، در مجموعه مقالات سی و هفتمین کنفرانس مبانی علوم کامپیوتر (37) صفحات 1996-56، iSSN: 65-0272.
https://doi.org/10.1109/SFCS.1996.548464
[60] RF Werner, J. Phys. ج: ریاضی Gen. 34, 7081 (2001).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/332
[61] J. Hauschild و F. Pollmann، SciPost Phys. لکت. یادداشت ها، 005 (2018).
https://doi.org/10.21468/SciPostPhysLectNotes.5
[62] Y. Li، X. Chen، و MPA Fisher، Phys. Rev. B 98, 205136 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.205136
[63] B. Skinner, J. Ruhman, and A. Nahum, Phys. Rev. X 9, 031009 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.031009
[64] A. Chan، RM Nandkishore، M. Pretko، و G. Smith، Phys. Rev. B 99, 224307 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.99.224307
[65] MJ Gullans و DA Huse، Phys. Rev. X 10, 041020 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.10.041020
[66] M. Ippoliti و WW Ho، arXiv:2204.13657 (2022).
arXiv: 2204.13657
ذکر شده توسط
[1] Matteo Ippoliti و Wen Wei Ho، "تصفیه دینامیکی و ظهور طرح های حالت کوانتومی از مجموعه پیش بینی شده"، arXiv: 2204.13657.
[2] سهیل احمد راتر، اس. آراویندا، و آرول لاکشمینارایان، "ساخت و معادل سازی محلی عملگرهای دو واحدی: از نقشه های دینامیکی تا طراحی های ترکیبی کوانتومی". arXiv: 2205.08842.
نقل قول های بالا از SAO/NASA Ads (آخرین به روز رسانی با موفقیت 2022-07-16 14:31:19). فهرست ممکن است ناقص باشد زیرا همه ناشران داده های استنادی مناسب و کاملی را ارائه نمی دهند.
On سرویس استناد شده توسط Crossref هیچ داده ای در مورد استناد به آثار یافت نشد (آخرین تلاش 2022-07-16 14:31:18).
این مقاله در Quantum تحت عنوان منتشر شده است Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) مجوز. حق چاپ نزد دارندگان حق چاپ اصلی مانند نویسندگان یا مؤسسات آنها باقی می ماند.
