論文の概要: Dynamics of quantum information scrambling under decoherence effects
measured via active spins clusters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.03870v2
- Date: Fri, 3 Dec 2021 19:57:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-23 02:11:13.116741
- Title: Dynamics of quantum information scrambling under decoherence effects
measured via active spins clusters
- Title（参考訳）: アクティブスピンクラスターによるデコヒーレンス効果下での量子情報の揺らぎのダイナミクス
- Authors: Federico D. Dom\'inguez and Gonzalo A. \'Alvarez
- Abstract要約: ローカル情報は、情報スクランブルとして知られる相関関係を作成することによって、システム内で伝播する。
本研究では,固体NMR法を応用したモデルを構築し,情報スクランブルの定量化を行う。
量子情報のスクランブルと、その局在効果のダイナミクスと、優れた量的一致を見いだすことができる。
- 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: Developing quantum technologies requires the control and understanding of the
non-equilibrium dynamics of quantum information in many-body systems. Local
information propagates in the system by creating complex correlations known as
information scrambling, as this process prevents extracting the information
from local measurements. In this work, we develop a model adapted from
solid-state NMR methods, to quantify the information scrambling. The scrambling
is measured via time-reversal Loschmidt echoes (LE) and Multiple Quantum
Coherences experiments that intrinsically contain imperfections. Considering
these imperfections, we derive expressions for out-of-time-order correlators
(OTOCs) to quantify the observable information scrambling based on measuring
the number of active spins where the information was spread. Based on the OTOC
expressions, decoherence effects arise naturally by the effects of the
nonreverted terms in the LE experiment. Decoherence induces localization of the
measurable degree of information scrambling. These effects define a
localization cluster size for the observable number of active spins that
determines a dynamical equilibrium. We contrast the model's predictions with
quantum simulations performed with solid-state NMR experiments, that measure
the information scrambling with time-reversal echoes with controlled
imperfections. An excellent quantitative agreement is found with the dynamics
of quantum information scrambling and its localization effects determined from
the experimental data. The presented model and derived OTOCs set tools for
quantifying the quantum information dynamics of large quantum systems (more
than $10^{4}$ spins) consistent with experimental implementations that
intrinsically contain imperfections.
- Abstract（参考訳）: 量子技術の開発には、多体系における量子情報の非平衡ダイナミクスの制御と理解が必要である。
局所的な情報伝達は、情報スクランブルとして知られる複雑な相関を生成し、局所的な測定から情報を抽出することを防ぐ。
本研究では,固体NMR法を応用したモデルを構築し,情報スクランブルの定量化を行う。
スクランブルは時間反転ロスシュミットエコー(le)と、本質的に不完全を含む複数の量子コヒーレンス実験によって測定される。
これらの不完全性を考慮すると、情報の拡散したアクティブスピン数に基づいて、観測可能な情報のスクランブルを定量化するために、時間外相関器(OTOC)の式を導出する。
OTOC式に基づいて、LE実験における非反転項の影響により脱コヒーレンス効果が自然に生じる。
デコヒーレンスは測定可能な情報の局所化を誘導する。
これらの効果は、動的平衡を決定するアクティブスピンの観測可能な数に対する局在クラスターサイズを定義する。
モデル予測と固体nmr実験による量子シミュレーションを対比し,不完全性を考慮した時間反転エコーを用いた情報スクランブル計測を行った。
量子情報スクランブルの動力学と実験データから求めた局所化効果との優れた定量的一致が得られた。
提案したモデルと導出OTOCセットは、本質的に不完全性を含む実験的な実装と整合した大規模な量子系の量子情報力学を定量化するためのツールである。
関連論文リスト
- Quantum information scrambling in adiabatically-driven critical systems [49.1574468325115]
量子情報スクランブル(quantum information scrambling)とは、量子多体系の多くの自由度に初期記憶された情報の拡散を指す。
ここでは、量子情報スクランブルの概念を、断熱進化中の臨界量子多体系に拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-05T18:00:05Z) - Data-driven discovery of statistically relevant information in quantum
simulators [0.0]
合成量子物質における情報抽出の理論的枠組みを提案する。
我々は、支配的な自由度を特定するためのシステムに依存しないアプローチを実証する。
仮定不要のアプローチは、すぐに様々な実験プラットフォームに適用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-19T15:20:11Z) - Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。
従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Quantum Information Scrambling in Quantum Many-body Scarred Systems [10.413943995320887]
量子多体スカーレッドシステムにおける量子情報のスクランブルダイナミクスについて検討する。
OTOC情報とホレボ情報の両方が、スカーレッド部分空間内の初期状態のために、光円錐の内部に線形な光円錐と周期的な振動を示すことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-05T19:00:02Z) - Directional scrambling of quantum information in helical multiferroics [0.0]
量子情報のキャリアとしての局所的な励起は、基礎となる相互作用と対称性によって支配される方法でシステムに広がった。
量子スクランブルのキャラクタリゼーションと方向依存性は、時間外整流器から推定できる。
酸化物系ヘリカルスピン系における量子情報伝播の方向性について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-20T17:58:19Z) - Tracing Information Flow from Open Quantum Systems [52.77024349608834]
我々は導波路アレイに光子を用いて、キュービットと低次元の離散環境とのカップリングの量子シミュレーションを実装した。
量子状態間のトレース距離を情報の尺度として用いて、異なるタイプの情報伝達を分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-22T16:38:31Z) - Local Operator Entanglement in Spin Chains [0.0]
局所摂動は量子系全体に影響を及ぼす。
量子コンピュータは計算に非平衡プロセスを用いる。
本稿では、時間進化作用素とパウリスピン作用素の双方向および三分割作用素相互情報の進化について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-29T05:11:28Z) - Quantum information spreading in a disordered quantum walk [50.591267188664666]
量子ウォークスを用いて量子情報拡散パターンを探索する量子探索プロトコルを設計する。
我々は、異常や古典的輸送を調査するために、コヒーレントな静的および動的障害に焦点を当てる。
以上の結果から,複雑なネットワークで発生する欠陥や摂動の情報を読み取る装置として,量子ウォーク(Quantum Walk)が考えられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-20T20:03:19Z) - Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。
本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-23T19:05:56Z) - Quantum information scrambling in a trapped-ion quantum simulator with
tunable range interactions [0.0]
エルゴード多体量子系では、局所的に符号化された量子情報は局所的な測定にはアクセスできない。
10量子ビットトラップイオン量子シミュレータ上での量子情報のスクランブルの最初の実験例を示す。
また,本システムにおけるデコヒーレンスの役割を数値シミュレーションと比較し,R'enyiエンタングルメントエントロピーの測定により解析した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-07T17:04:16Z)
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。