論文の概要: Quantum supremacy and quantum phase transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.06459v1
• Date: Fri, 11 Dec 2020 16:32:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 03:15:42.398234
• Title: Quantum supremacy and quantum phase transitions
• Title（参考訳）: 量子超越性と量子相転移
• Authors: Supanut Thanasilp, Jirawat Tangpanitanon, Marc-Antoine Lemonde, Ninnat Dangniam and Dimitris G. Angelakis
• Abstract要約: 本稿では,出力分布と推定ポーター・トーマス分布との距離などの量子超越性シグネチャを有効順序パラメータとして用いる方法を示す。 本手法を周期的に駆動される乱れた1次元イジングモデルに適用し, 駆動熱化相と多体局所化相の遷移を正確に捉えることができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Demonstrating the ability of existing quantum platforms to perform certain computational tasks intractable to classical computers represents a cornerstone in quantum computing. Despite the growing number of such proposed "quantum supreme" tasks, it remains an important challenge to identify their direct applications. In this work, we describe how the approach proposed in Ref. [arXiv:2002.11946] for demonstrating quantum supremacy in generic driven analog many-body systems, such as those found in cold atom and ion setups, can be extended to explore dynamical quantum phase transitions. We show how key quantum supremacy signatures, such as the distance between the output distribution and the expected Porter Thomas distribution at the supremacy regime, can be used as effective order parameters. We apply this approach to a periodically driven disordered 1D Ising model and show that we can accurately capture the transition between the driven thermalized and many-body localized phases. This approach also captures the transition towards the Floquet prethermalized regime for high-frequency driving. Revisiting quantum phases of matter under the light of the recent discussions about quantum supremacy draws a link between complexity theory and analog many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 既存の量子プラットフォームが古典的コンピュータに難解な計算タスクを実行する能力を示すことは、量子コンピューティングの基盤となる。 このような「量子スプリーム」タスクが増えているにもかかわらず、それらの直接的な応用を特定することは依然として重要な課題である。 本稿では,refで提案されたアプローチについて述べる。 [arXiv:2002.1 1946] コールド原子やイオン配置などの一般駆動型アナログ多体系における量子超越性を実証するために、動的量子相転移を探索するために拡張することができる。 量子超越シグネチャ(例えば、超越状態における出力分布と期待されるポーター・トーマス分布との間の距離)が、実効的な順序パラメータとしてどのように用いられるかを示す。 本手法を周期的に駆動される乱れた1次元イジングモデルに適用し, 駆動熱化相と多体局所化相の遷移を正確に捉えることができることを示す。 このアプローチはまた、高周波駆動のためのフロッケ予熱レジームへの遷移を捉えている。 量子超越性に関する最近の議論の光の下で物質の量子相を再考することは、複雑性理論とアナログ多体系とを関連付ける。

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