論文の概要: Signatures of clean phases in many-body localized quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.03925v2
• Date: Wed, 22 Dec 2021 01:00:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-05 07:42:59.125734
• Title: Signatures of clean phases in many-body localized quantum circuits
• Title（参考訳）: 多体局所量子回路におけるクリーン相のシグネチャ
• Authors: Kaixiang Su, Michael J. Lawler
• Abstract要約: 平衡から遠く離れた多体現象は、古典的な計算資源によって到達できない課題を提示する。 デジタル量子コンピュータは将来可能性を提供するが、ノイズは短期的に使用を制限する。 本研究では,多体フロケシステムをシミュレートし,特徴付ける手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Many-body phenomena far from equilibrium present challenges beyond reach by classical computational resources. Digital quantum computers provide a possible way forward but noise limits their use in the near-term. We propose a scheme to simulate and characterize many-body Floquetsystems hosting a rich variety of phases that operates with a shallow depth circuit. Starting from a "clean" periodic circuit that simulates the dynamical evolution of a Floquet system, we introduce quasi-periodicity to the circuit parameters to prevent thermalization by introducing many-body localization. By inspecting the time averaged properties of the many-body integrals of motion, the phase structure can then be probed using random measurements. This approach avoids the need to compute the ground state and operates at finite energy density. We numerically demonstrate this scheme with a simulation of the Floquet Ising model of time-crystals and present results clearly distinguishing different Floquet phases in the absence of quasi-periodicity in the circuit parameters. Our results pave the way for mapping phase diagrams of exotic systems on near-term quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 平衡から遠く離れた多体現象は、古典的計算資源による到達を超える課題が存在する。 デジタル量子コンピュータは将来可能性を提供するが、ノイズは短期的に使用を制限する。 本稿では,浅層回路で動作する多様な位相をホストする多体フロッケ系をシミュレートし,特徴付けする手法を提案する。 Floquetシステムの動的進化をシミュレートする「クリーン」周期回路から始まり、回路パラメータに準周期性を導入し、多体局在を導入して熱化を防止する。 運動の多体積分の時間平均特性を調べることにより、位相構造をランダムな測定を用いて探究することができる。 このアプローチは基底状態を計算する必要をなくし、有限エネルギー密度で動作する。 本稿では,回路パラメータに準周期性がない場合,Floquet Isingモデルを用いて時間結晶のシミュレーションを行い,異なるFloquet位相を明確に区別する。 本研究は, 短期量子デバイス上でのエキゾチックシステムの位相図のマッピング方法である。

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