グレゴリーALホワイトによる多体から多回の物理学へ

量子相関とそれらが量子コンピューティングにどのように関係しているかについての興味深い話。

要約：

時間内の量子相関は、空間量子相関と驚くほど類似した構造を持ち、Choi-Jamiolkowski同形性を介して形式的に関連付けられています。 結果として、マルチタイムプロセスは、時間的エンタングルメントや明確に定義された因果構造など、多体物理学と同じ豊かさを備えています。 これを「多くの時間の物理学」と呼んで、デバイスのノイズの多い量子力学やより一般的な非マルコフ開放量子システムのコンテキストで自然に発生する方法を示します。 量子情報処理装置で何度も物理学にアクセスするためのツールファミリーを開発し、IBMQuantumデバイスでデモンストレーションします。 時間的相関の構造を調査し、それらを操作してより複雑なプロセスを生成する方法、またはデバイスのノイズを除去する方法を示します。 最初に、本物のマルチタイムエンタングルメントや非マルコフ記憶の推定量などの短距離の微視的特性を検討します。 次に、古典的なシャドウトモグラフィーを時間領域に適応させて、長距離相関や20ステッププロセスのテンソルネットワーク表現などの巨視的プロセス機能にアクセスします。 ランダム回路シーケンスの中間回路測定の結果を正確に予測することにより、モデルを検証できることを示します。 私たちの技術は、物性物理学、量子生物学、NISQ時代の量子デバイスの詳細な診断に及ぶ範囲で、一般的な量子確率的動的プロセスに関連しています。

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