論文の概要: Entanglement from tensor networks on a trapped-ion QCCD quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.11235v2
• Date: Wed, 5 May 2021 21:22:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 20:09:57.234204
• Title: Entanglement from tensor networks on a trapped-ion QCCD quantum computer
• Title（参考訳）: トラップイオンqccd量子コンピュータ上のテンソルネットワークからの絡み合い
• Authors: Michael Foss-Feig, Stephen Ragole, Andrew Potter, Joan Dreiling, Caroline Figgatt, John Gaebler, Alex Hall, Steven Moses, Juan Pino, Ben Spaun, Brian Neyenhuis, and David Hayes
• Abstract要約: 我々は、量子シミュレーションに対するこのアプローチの有意義な利点を実験的に実証した。 すべての相関関数に加えて、無限系の絡み合い構造は「結合量子ビット」の小さなレジスタに便利に符号化される。 熱力学的極限において,相関スピン鎖の近臨界エントロピーを定量的に決定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.943524728957949
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The ability to selectively measure, initialize, and reuse qubits during a quantum circuit enables a mapping of the spatial structure of certain tensor-network states onto the dynamics of quantum circuits, thereby achieving dramatic resource savings when using a quantum computer to simulate many-body systems with limited entanglement. We experimentally demonstrate a significant benefit of this approach to quantum simulation: In addition to all correlation functions, the entanglement structure of an infinite system -- specifically the half-chain entanglement spectrum -- is conveniently encoded within a small register of "bond qubits" and can be extracted with relative ease. Using a trapped-ion QCCD quantum computer equipped with selective mid-circuit measurement and reset, we quantitatively determine the near-critical entanglement entropy of a correlated spin chain directly in the thermodynamic limit and show that its phase transition becomes quickly resolved upon expanding the bond-qubit register.
• Abstract（参考訳）: 量子回路中に量子ビットを選択的に測定、初期化、再利用する能力は、特定のテンソルネットワーク状態の空間構造を量子回路のダイナミクスにマッピングすることを可能にし、量子コンピュータを用いて限られた絡み合いを持つ多体系をシミュレートする際に劇的な資源節約を実現する。 すべての相関関数に加えて、無限系の絡み合い構造(特に半鎖絡み合いスペクトル)は、「ボンド量子ビット」の小さなレジスタに便利に符号化され、相対的に容易に抽出できる。 選択的な中間回路測定とリセットを備えたトラップイオンqccd量子コンピュータを用いて、相関スピン鎖のエントロピーを熱力学的限界内で直接決定し、ボンド量子ビットレジスタを拡張することで相転移が迅速に解消されることを示す。

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