עיצובי מצב קוונטי מתעוררים ובי-אחדות בדינמיקה של מעגלים כפולים-יחידתיים PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

עיצובי מצב קוונטי מתעוררים ובי-אחדות בדינמיקה של מעגל כפול-יחידתי

חותמת זמן: 15 ביוני 2022 7:13

פיטר וו. קלייס1,2 ו אוסטן למקראפט2

1מכון מקס פלנק לפיזיקה של מערכות מורכבות, 01187 דרזדן, גרמניה
2TCM Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Cambridge CB3 0HE, UK

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

עבודות אחרונות חקרו את הופעתו של סוג חדש של התנהגות מטריצה ​​אקראית בדינמיקה יחידה בעקבות כיבוי קוונטי. החל ממצב שהתפתח בזמן, ניתן ליצור אנסמבל של מצבים טהורים הנתמכים על תת-מערכת קטנה על ידי ביצוע מדידות השלכה על שאר המערכת, מה שמוביל ל$textit{מכלול מוקרן}$. במערכות קוונטיות כאוטיות הוערך שהרכבים מוקרנים כאלה אינם ניתנים להבחנה מההרכב האקראי האחיד של האר ומובילים ל$textit{עיצוב מצב קוונטי}$. תוצאות מדויקות הוצגו לאחרונה על ידי הו וצ'וי [Phys. הכומר לט. 128, 060601 (2022)] עבור הדגם הבועט של Ising בנקודת הכפול העצמי. אנו מספקים מבנה אלטרנטיבי שניתן להרחיב למעגלים כאוטיים דו-יחידתיים כלליים עם מצבים ראשוניים ומדידות שניתנים לפתרון, תוך שימת דגש על תפקידה של האחדות הכפולה הבסיסית ומראה עוד יותר כיצד מודלים של מעגלים דו-יחידתיים מציגים גם יכולת פתירות מדויקת וגם התנהגות מטריצה ​​אקראית. בהתבסס על תוצאות מחיבורים דו-אוניטריים, אנו מראים כיצד מטריצות Hadamard מורכבות ובסיסי שגיאה יחידתיים מובילים שניהם לסכימות מדידה שניתנות לפתרון.

תמונה מומלצת: המחשה סכמטית של מעגל קוונטי שעבורו מדידות בתת-מערכת B הנצפית מחזירות מצבים אקראיים בתת-מערכת A שלא נצפתה.

סיכום פופולרי

ההדגמות האחרונות של עליונות קוונטית התבססו על הכנת מצבים קוונטיים אקראיים. בניסויים אלה הוכנסה האקראיות על ידי בחירת פרמטרים ניסיוניים באמצעות מחוללי מספרים אקראיים רגילים (פסאודו-). לאחרונה, הוצעה גישה חלופית: על ידי מדידת חלק ממערכת קוונטית גדולה, ניתן להשתמש באי הוודאות הגלומה בתהליך המדידה הקוונטית עצמו כדי ליצור מצב קוונטי אקראי בחלק הלא נצפה של המערכת.

כדי שגישה זו תעבוד המדינה חייבת להיות בעלת מידה גבוהה של הסתבכות בין שתי תתי המערכות. מצד שני, מימושים ניסויים אפשריים חייבים להיות מקומיים: נוצרו על ידי פעולות על קיוביטים שכנים, למשל. במאמר זה אנו מראים שמשפחה שהוצגה לאחרונה של מעגלים קוונטיים העשויים משערים דו-יחידתיים מספקת בדיוק את המרכיבים הדרושים לבניית מצבים קוונטיים אקראיים באופן שרירותי בשיטה של ​​מדידות חלקיות. מלבד יישומים פוטנציאליים למידוד של מחשבים קוונטיים, התוצאות שלנו מספקות תצוגה מפורטת של התכונות הכאוטיות הקוונטיות של פונקציות הגל של מערכת מורחבת.

► נתוני BibTeX

► הפניות

[1] ל' ד'אלסיו, י' כפרי, א' פולקובניקוב ומ' ריגול, עו"ד. פיזי. 65, 239 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00018732.2016.1198134

[2] H.-J. Stöckmann, Quantum Chaos: An Introduction (הוצאת אוניברסיטת Cambridge, Cambridge, 1999).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511524622

[3] F. Haake, Quantum Signatures of Chaos, Springer Series in Synergetics, Vol. 54 (Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2010).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-05428-0

[4] M. Akila, D. Waltner, B. Gutkin, and T. Guhr, J. Phys. ת: מתמטיקה. אור. 49, 375101 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​49/​37/​375101

[5] B. Bertini, P. Kos, and T. Prosen, Phys. הכומר לט. 121, 264101 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.264101

[6] B. Bertini, P. Kos, and T. Prosen, Phys. Rev. X 9, 021033 (2019a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.021033

[7] S. Gopalakrishnan and A. Lamacraft, Phys. ר' ב' 100, 064309 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.064309

[8] B. Bertini, P. Kos, and T. Prosen, Phys. הכומר לט. 123, 210601 (2019ב).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.210601

[9] SA Rather, S. Aravinda, and A. Lakshminarayan, Phys. הכומר לט. 125, 070501 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.070501

[10] B. Gutkin, P. Braun, M. Akila, D. Waltner, and T. Guhr, Phys. Rev' ​​B 102, 174307 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.174307

[11] S. Aravinda, SA Rather, and A. Lakshminarayan, Phys. ר' מחקר 3, 043034 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043034

[12] PW Claeys ו-A. Lamacraft, Phys. הכומר לט. 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 ו-A. Lamacraft, Phys. Rev. Research 2, 033032 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033032

[17] B. Bertini ו-L. Piroli, Phys. Rev' ​​B 102, 064305 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.064305

[18] R. Suzuki, K. Mitarai, and 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, and A. Lakshminarayan, Phys. Rev. Research 2, 043126 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.043126

[21] I. Reid וב. Bertini, Phys. ר' ב 104, 014301 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.104.014301

[22] P. Kos, B. Bertini, and T. Prosen, Phys. Rev. X 11, 011022 (2021a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011022

[23] A. Lerose, M. Sonner, and 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, and L. Piroli, Phys. הכומר לט. 128, 220401 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.220401

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

[26] A. Zabalo, M. Gullans, J. Wilson, R. Vasseur, A. Ludwig, S. Gopalakrishnan, DA Huse, and J. Pixley, Phys. הכומר לט. 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, and M. Foss-Feig, arXiv:2105.09324 (2021).
arXiv: 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 , A. R. Derk, A. Dunsworth, D. Eppens, C. Erickson, E. Farhi, A. G. Fowler, B. Foxen, C. Gidney, M. Giustina, J. A. Gross, M. P. Harrigan, S. D. Harrington, J. Hilton, A. Ho, S. Hong, T. Huang, W. J. Huggins, L. B. Ioffe, S. V. Isakov, E. Jeffrey, Z. Jiang, C. Jones, D. Kafri, J. Kelly, S. Kim, A. Kitaev, P. V. Klimov, 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. מרוצקייביץ', ג'יי מוטוס, או' נעמן, מ' ניילי, מ' ניומן, מ' י' ניו, טי אי אובריאן, א' אופרמקאק, א' אוסטבי, ב' פאטו, א' פטוחוב, נ' רד, נ' סי רובין, 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, and Y. Chen, Science (2021), 10.1126/​science.abg5029.
https://doi.org/ 10.1126/science.abg5029

[29] B. Bertini, P. Kos, and T. Prosen, Commun. מתמטיקה. פיזי. 387, 597 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-021-04139-2

[30] P. Kos, B. Bertini, and T. Prosen, Phys. הכומר לט. 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 and S. Choi, Phys. הכומר לט. 128, 060601 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.060601

[35] D. Gross, K. Audenaert, and J. Eisert, J. Math. פיזי. 48, 052104 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2716992

[36] א.אמבייניס וג'יי אמרסון, בכנס IEEE השנתי העשרים ושניים בנושא מורכבות חישובית (CCC'07) (2007) עמ' 129–140, iSSN: 1093-0159.
https: / / doi.org/ 10.1109 / CCC.2007.26

[37] DA Roberts and B. Yoshida, J. High Energ. פיזי. 2017, 121 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2017) 121

[38] H. Wilming and I. Roth, arXiv:2202.01669 (2022).
arXiv: 2202.01669

[39] DJ Reuter and J. Vicary, Higher Structures 3, 109 (2019).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1609.07775

[40] A. Chandran ו-CR Laumann, Phys. ר' ב 92, 024301 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.92.024301

[41] A. Nahum, J. Ruhman, S. Vijay, and J. Haah, Phys. Rev. X 7, 031016 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031016

[42] V. Khemani, A. Vishwanath, ו-DA Huse, Phys. Rev. X 8, 031057 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031057

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

[44] A. Nahum, S. Vijay, and J. Haah, Phys. Rev. X 8, 021014 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021014

[45] A. Chan, A. De Luca, and 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. הכומר לט. 122, 250602 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.250602

[48] T. Zhou ו-A. Nahum, Phys. Rev. X 10, 031066 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.031066

[49] S. Garratt and J. Chalker, Phys. Rev. X 11, 021051 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021051

[50] J. Bensa ומ. Žnidarič, Phys. Rev. X 11, 031019 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.031019

[51] ר. אורוס, אן. פיזי. 349, 117 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2014.06.013

[52] B. Bertini, P. Kos, and T. Prosen, SciPost Phys. 8, 067 (2020א).
https: / doi.org/â € ‹10.21468 / SciPostPhys.8.4.067

[53] D. Weingarten, J. Math. פיזי. 19, 999 (1978).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.523807

[54] B. Collins, Int. מתמטיקה. מילון לֹא. 2003, 953 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1155 / S107379280320917X

[55] B. Collins and P. Śniady, Commun. מתמטיקה. פיזי. 264, 773 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-006-1554-3

[56] B. Bertini, P. Kos, and T. Prosen, SciPost Phy. 8, 068 (2020ב).
https: / doi.org/â € ‹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, בסיסי שגיאה אוניטריים לא-בינאריים וקודים קוונטיים, טק. נציג LA-UR-96-2717 (Los Alamos National Lab. (LANL), Los Alamos, NM (ארצות הברית), 1996).
https: / / doi.org/ 10.2172 / 373768

[59] פ' שור, ב-Proceedings of 37th Conference on Foundations of Science (1996) עמ' 56–65, iSSN: 0272-5428.
https: / / doi.org/ 10.1109 / SFCS.1996.548464

[60] RF ורנר, J. Phys. ת: מתמטיקה. ג' 34, 7081 (2001).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​34/​35/​332

[61] J. Hauschild ו-F. Pollmann, SciPost Phys. לקט. הערות, 005 (2018).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhysLectNotes .5

[62] Y. Li, X. Chen, and MPA Fisher, Phys. ר' ב 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, and G. Smith, Phys. Rev' ​​B 99, 224307 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.224307

[65] MJ Gullans ו-DA Huse, Phys. Rev. X 10, 041020 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.041020

[66] M. Ippoliti ו-WW Ho, arXiv:2204.13657 (2022).
arXiv: 2204.13657

מצוטט על ידי

[1] Matteo Ippoliti ו- Wen Wei Ho, "טיהור דינמי והופעת עיצובי מצב קוונטיים מהאנסמבל המוקרן", arXiv: 2204.13657.

[2] Suhail Ahmad Rather, S. Aravinda, and Arul Lakshminarayan, "בנייה ושקילות מקומית של אופרטורים דו-יחידתיים: ממפות דינמיות לעיצובים קומבינטוריים קוונטיים", arXiv: 2205.08842.

הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2022-07-16 14:31:19). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.

On השירות המוזכר של קרוסרף לא נמצאו נתונים על ציטוט עבודות (ניסיון אחרון 2022-07-16 14:31:18)

מאמר זה מתפרסם בקוונטים תחת התקציב ייחוס Creative Commons 4.0 הבינלאומי (CC BY 4.0) רישיון. זכויות יוצרים נשארות עם בעלי זכויות היוצרים המקוריים כמו המחברים או מוסדותיהם.

בול זמן:

עוד מ יומן קוונטים