論文の概要: Non-unitary free boson dynamics and the boson sampling problem

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.12230v1
• Date: Sat, 23 Oct 2021 14:27:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 17:24:51.918230
• Title: Non-unitary free boson dynamics and the boson sampling problem
• Title（参考訳）: 非単位自由ボソン力学とボソンサンプリング問題
• Authors: Xiao Chen
• Abstract要約: 各ボソンが実空間で非単位量子ウォークを行うことを示す。 一次元系では、測定強度が有限であれば、その系は凍結状態にあることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.723539428281127
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We explore the free boson unitary dynamics subject to repeated random forced measurement. The input state is chosen as a Fock state in real space with the particle number conserved in the entire dynamics. We show that each boson is performing a non-unitary quantum walk in real space and its dynamics can be mapped to directed polymers in a random medium with complex amplitude. We numerically show that in the one dimensional system, when the measurement strength is finite, the system is in the frozen phase with all the bosons localized in the real space. Furthermore, these single particle wave functions take the same probability distribution in real space after long time evolution. Due to this property, the boson sampling for the output state becomes easy to solve. We further investigate circuit with non-local unitary dynamics and numerically demonstrate that there could exist a phase transition from a localized phase to a delocalized phase by varying the measurement strength.
• Abstract（参考訳）: ランダム強制測定を繰り返した自由ボソンユニタリダイナミクスについて検討する。 入力状態は実空間におけるフォック状態として選択され、粒子数はダイナミクス全体に保存される。 各ボソンが実空間で非単位量子ウォークを行い、その力学を複雑な振幅を持つランダム媒質中の配向ポリマーにマッピングできることを示す。 1次元系において、測定強度が有限であれば、システムは実空間に局在するすべてのボソンを持つ凍結相にあることを数値的に示す。 さらに、これらの単一粒子波動関数は、長い時間発展の後、実空間で同じ確率分布をとる。 この性質により、出力状態に対するボソンサンプリングが容易になる。 さらに,非局所ユニタリダイナミクスを用いた回路について検討し,測定強度を変化させることで,局所化相から非局在化相への相転移が存在することを示す。

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