論文の概要: Realization of a discrete time crystal on 57 qubits of a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.06632v3
• Date: Mon, 17 Jan 2022 02:50:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-31 04:26:00.705220
• Title: Realization of a discrete time crystal on 57 qubits of a quantum computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータの57量子ビット上の離散時間結晶の実現
• Authors: Philipp Frey, Stephan Rachel
• Abstract要約: 我々は,57個の超伝導量子ビットからなる鎖上の離散時間結晶の観察を,最先端の量子コンピュータ上で報告する。 ランダム初期状態を探索し, 熱力学と多体局在を区別するために, 消滅障害と有限障害の事例を比較した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Novel dynamical phases that violate ergodicity have been a subject of extensive research in recent years. A periodically driven system is naively expected to lose all memory of its initial state due to thermalization, yet this can be avoided in the presence of many-body localization. A discrete time crystal represents a driven system whose local observables spontaneously break time translation symmetry and retain memory of the initial state indefinitely. Here we report the observation of a discrete time crystal on a chain consisting of 57 superconducting qubits on a state--of--the--art quantum computer. We probe random initial states and compare the cases of vanishing and finite disorder to distinguish many-body localization from pre-thermal dynamics. We further report results on the dynamical phase transition between the discrete time crystal and a thermal regime, which is observed via critical fluctuations in the system's sub-harmonic frequency response and a significant speed-up of spin depolarisation.
• Abstract（参考訳）: エルゴード性に反する新しい動的段階は、近年、広範な研究の対象となっている。 周期的に駆動されるシステムは、熱化によって初期状態の全ての記憶を失うことが予想されるが、これは多体局在の存在下では避けられる。 離散時間結晶は、局所可観測物が自発的に時間変換対称性を破り、初期状態の記憶を無限に保持する駆動系を表す。 本稿では,57個の超伝導量子ビットからなる鎖上の離散時間結晶を,最先端の量子コンピュータ上で観察する。 ランダム初期状態を調査し,消失状態と有限障害の場合を比較し,多体局在を熱前ダイナミクスと区別する。 さらに,系のサブハーモニック周波数応答の臨界揺らぎとスピン非分極の著しい速度アップによって観測される離散時間結晶と熱レジームとの間の動的相転移について報告する。

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