論文の概要: Probing quantum information propagation with out-of-time-ordered
correlators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.11751v2
- Date: Sun, 16 May 2021 04:18:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-10 03:25:32.429530
- Title: Probing quantum information propagation with out-of-time-ordered
correlators
- Title(参考訳): 時間外相関器を用いた量子情報伝搬の探索
- Authors: Jochen Braum\"uller, Amir H. Karamlou, Yariv Yanay, Bharath Kannan,
David Kim, Morten Kjaergaard, Alexander Melville, Bethany M. Niedzielski,
Youngkyu Sung, Antti Veps\"al\"ainen, Roni Winik, Jonilyn L. Yoder, Terry P.
Orlando, Simon Gustavsson, Charles Tahan, William D. Oliver
- Abstract要約: 小型の量子情報プロセッサは、多体量子システムを効率的にエミュレートする約束を持っている。
ここでは、時間外順序付き相関器(OTOC)の測定を実演する。
我々の実験における中心的な要件は、時間進化をコヒーレントに逆転させる能力である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 41.12790913835594
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Interacting many-body quantum systems show a rich array of physical phenomena
and dynamical properties, but are notoriously difficult to study: they are
challenging analytically and exponentially difficult to simulate on classical
computers. Small-scale quantum information processors hold the promise to
efficiently emulate these systems, but characterizing their dynamics is
experimentally challenging, requiring probes beyond simple correlation
functions and multi-body tomographic methods. Here, we demonstrate the
measurement of out-of-time-ordered correlators (OTOCs), one of the most
effective tools for studying quantum system evolution and processes like
quantum thermalization. We implement a 3x3 two-dimensional hard-core
Bose-Hubbard lattice with a superconducting circuit, study its
time-reversibility by performing a Loschmidt echo, and measure OTOCs that
enable us to observe the propagation of quantum information. A central
requirement for our experiments is the ability to coherently reverse time
evolution, which we achieve with a digital-analog simulation scheme. In the
presence of frequency disorder, we observe that localization can partially be
overcome with more particles present, a possible signature of many-body
localization in two dimensions.
- Abstract(参考訳): 相互作用する多体量子系は、物理現象と力学特性の豊富な配列を示すが、研究は非常に難しいことで知られており、古典的なコンピュータ上で解析的に、指数関数的にシミュレートすることが困難である。
小型量子情報プロセッサは、これらのシステムを効率的にエミュレートする約束を持っているが、そのダイナミクスを特徴付けることは実験的に困難であり、単純な相関関数や多体断層法以上のプローブを必要とする。
ここでは,量子系の進化や量子熱化などの過程を研究するための最も効果的なツールの一つである,時間外秩序相関器(otocs)の測定を実証する。
超伝導回路で3x3の2次元ハードコアBose-Hubbard格子を実装し,その時間可逆性をLoschmidtエコーで測定し,量子情報の伝播を観測できるOTOCを測定する。
実験の中心となる要件は、デジタル・アナログ・シミュレーション・スキームで実現した時間進化をコヒーレントに逆転させる能力である。
周波数障害の存在下では, 2次元における多体局在のシグネチャとして, 局所化がより多くの粒子の存在によって部分的に克服可能であることを観察した。
関連論文リスト
- Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-29T18:00:01Z) - Measurement-induced entanglement and teleportation on a noisy quantum
processor [105.44548669906976]
最大70個の超伝導量子ビット上の測定誘起量子情報相について検討した。
二重性マッピングを用いて、中間回路の測定を回避し、基礎となる位相の異なる表現にアクセスする。
我々の研究は、現在のNISQプロセッサの限界であるスケールでの計測誘起物理を実現するためのアプローチを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-08T18:41:53Z) - A scalable superconducting quantum simulator with long-range
connectivity based on a photonic bandgap metamaterial [0.0]
超伝導フォトニックバンドギャップメタマテリアルに局所的に接続された量子ビットの線形配列に基づく量子シミュレータアーキテクチャを提案する。
メタマテリアルは量子バスとして、量子ビットと量子ビットの相互作用を媒介し、また多重量子ビット状態測定のための読み出しチャネルとして機能する。
我々は、量子多体カオスに基づく測定効率の高いプロトコルを用いて、システムのハミルトニアンを特徴づける。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-26T06:51:54Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-16T19:00:00Z) - Quantifying information scrambling via Classical Shadow Tomography on
Programmable Quantum Simulators [0.0]
我々は,量子情報のダイナミクスを探索する技術を開発し,それをIBM超伝導量子プロセッサ上で実験的に実装する。
量子情報スクランブルの2つの曖昧なシグネチャを識別するが、どちらも散逸過程によって模倣できない。
両シグネチャを測り、量子系の数値シミュレーションで結果を支持する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-10T16:36:52Z) - Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling
quantum circuits [58.720142291102135]
最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。
我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。
動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-08T14:55:44Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-21T22:18:49Z) - Quantum Information Scrambling in a Superconducting Qutrit Processor [0.0]
強い相互作用を持つ多体系における量子情報の非局在化は、最近、ブラックホールのダイナミクス、エキゾチックな非フェルミ液体の輸送、および量子カオスの多体アナログの理解を統一し始めている。
我々は,2量子スクランブル演算を実装し,それらを5量子テレポーテーションアルゴリズムに組み込んで,関連する外部順序相関関数を測定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-06T16:36:23Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。