論文の概要: Observation of measurement-induced quantum phases in a trapped-ion quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.05881v3
• Date: Tue, 19 Oct 2021 22:46:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-27 01:50:29.335286
• Title: Observation of measurement-induced quantum phases in a trapped-ion quantum computer
• Title（参考訳）: 捕捉イオン量子コンピュータにおける計測誘起量子位相の観測
• Authors: Crystal Noel and Pradeep Niroula and Daiwei Zhu and Andrew Risinger and Laird Egan and Debopriyo Biswas and Marko Cetina and Alexey V. Gorshkov and Michael J. Gullans and David A. Huse and Christopher Monroe
• Abstract要約: 多数体のオープン量子系は、環境との相互作用からのデコヒーレンスに対して内部力学のバランスをとる。 トラップされたイオン量子コンピュータ上に実装されたランダム量子回路を用いて、このバランスを探索する。 両相の確証のある証拠を見つけ, 緩やかなシステムスケーリングにより, 遷移の臨界特性が明らかに現れることを数値的に示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.327151508840301
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Many-body open quantum systems balance internal dynamics against decoherence from interactions with an environment. Here, we explore this balance via random quantum circuits implemented on a trapped ion quantum computer, where the system evolution is represented by unitary gates with interspersed projective measurements. As the measurement rate is varied, a purification phase transition is predicted to emerge at a critical point akin to a fault-tolerent threshold. We probe the "pure" phase, where the system is rapidly projected to a deterministic state conditioned on the measurement outcomes, and the "mixed" or "coding" phase, where the initial state becomes partially encoded into a quantum error correcting codespace. We find convincing evidence of the two phases and show numerically that, with modest system scaling, critical properties of the transition clearly emerge.
• Abstract（参考訳）: 多体開放量子系は、環境との相互作用からの脱コヒーレンスに対して内部力学のバランスをとる。 ここで、このバランスを、閉じ込められたイオン量子コンピュータに実装されたランダムな量子回路を通して探求し、系の進化は、相互に射影的な測定を行うユニタリゲートによって表現される。 測定速度が変化すると、フォールトトレラント閾値に類似した臨界点に精製相転移が発生することが予測される。 本研究では, 初期状態が部分的に量子誤り訂正符号空間に符号化される「混合」あるいは「符号化」相と, 測定結果に条件付けられた決定論的状態にシステムが急速に投影される「純」相を探索する。 両相の確証のある証拠を見つけ, 緩やかなシステムスケーリングにより, 遷移の臨界特性が明らかに現れることを数値的に示す。

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