Da física de muitos corpos à física de muitos tempos com Gregory AL White

Uma palestra interessante sobre correlações quânticas e como elas se relacionam com a computação quântica.

Abstrato:

As correlações quânticas no tempo têm uma estrutura surpreendentemente semelhante às correlações quânticas espaciais, formalmente relacionadas através do isomorfismo de Choi-Jamiolkowski. Como consequência, os processos multitemporais são dotados da mesma riqueza que a física de muitos corpos, incluindo emaranhamento temporal e estruturas causais bem definidas. Chamamos isso de “física de muitos tempos” e mostramos como ela surge naturalmente nos contextos de dinâmica quântica ruidosa de dispositivos e de sistemas quânticos abertos não-Markovianos mais gerais. Desenvolvemos uma família de ferramentas para acessar a física multitemporal em processadores de informações quânticas, que são então demonstradas em dispositivos IBM Quantum. Exploramos a estrutura das correlações temporais e mostramos como elas podem ser manipuladas para produzir um processo mais complexo ou para remover ruído em um dispositivo. Inicialmente, consideramos propriedades microscópicas de curto alcance, como emaranhamento multitempo genuíno e estimadores para memória não-Markoviana. Então, adaptando a tomografia de sombra clássica ao domínio temporal, acessamos características macroscópicas do processo, como correlações de longo alcance e uma representação de rede tensorial de um processo de 20 etapas. Mostramos que podemos validar nosso modelo prevendo com precisão os resultados das medições no meio do circuito para sequências aleatórias de circuitos. Nossas técnicas são pertinentes a processos dinâmicos estocásticos quânticos genéricos, com um escopo que abrange física da matéria condensada, biologia quântica e diagnósticos aprofundados de dispositivos quânticos da era NISQ.

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