論文の概要: Observation of thermalization and information scrambling in a
superconducting quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.08031v1
- Date: Wed, 20 Jan 2021 09:00:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-14 11:26:10.587026
- Title: Observation of thermalization and information scrambling in a
superconducting quantum processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおける熱化と情報スクランブルの観測
- Authors: Qingling Zhu, Zheng-Hang Sun, Ming Gong, Fusheng Chen, Yu-Ran Zhang,
Yulin Wu, Yangsen Ye, Chen Zha, Shaowei Li, Shaojun Guo, Haoran Qian,
He-Liang Huang, Jiale Yu, Hui Deng, Hao Rong, Jin Lin, Yu Xu, Lihua Sun,
Cheng Guo, Na Li, Futian Liang, Cheng-Zhi Peng, Heng Fan, Xiaobo Zhu, and
Jian-Wei Pan
- Abstract要約: 1D格子上の自由フェルミオンとして、$XX$鎖は熱分解に失敗し、局所情報は積分可能なチャネルにスクランブルしないことを示す。
我々の実験は、制御可能な量子ビットのはしごのエルゴディディティとスクランブルを明らかにし、量子多体系における熱力学とカオスに関するさらなる研究の扉を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.685988382662803
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding various phenomena in non-equilibrium dynamics of closed quantum
many-body systems, such as quantum thermalization, information scrambling, and
nonergodic dynamics, is a crucial for modern physics. Using a ladder-type
superconducting quantum processor, we perform analog quantum simulations of
both the $XX$ ladder and one-dimensional (1D) $XX$ model. By measuring the
dynamics of local observables, entanglement entropy and tripartite mutual
information, we signal quantum thermalization and information scrambling in the
$XX$ ladder. In contrast, we show that the $XX$ chain, as free fermions on a 1D
lattice, fails to thermalize, and local information does not scramble in the
integrable channel. Our experiments reveal ergodicity and scrambling in the
controllable qubit ladder, and opens the door to further investigations on the
thermodynamics and chaos in quantum many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 量子熱分解、情報スクランブル、非エルゴード力学など、閉じた量子多体系の非平衡ダイナミクスにおける様々な現象を理解することは、現代物理学にとって重要である。
はしご型超伝導量子プロセッサを用いて、$XX$と1次元(1D)$XX$モデルのアナログ量子シミュレーションを行う。
局所観測値,絡み合いエントロピー,三部構造相互情報のダイナミクスを計測することにより,$XX$のはしごで発生する量子熱化と情報を信号する。
対照的に、$XX$鎖は1次元格子上の自由フェルミオンであり、熱分解に失敗し、局所情報は積分可能なチャネルでスクランブルしないことを示す。
我々の実験は、制御可能な量子ビットのはしごのエルゴディディティとスクランブルを明らかにし、量子多体系における熱力学とカオスに関するさらなる研究の扉を開く。
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