論文の概要: Verifying quantum information scrambling dynamics in a fully
controllable superconducting quantum simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.11204v1
- Date: Tue, 21 Dec 2021 13:41:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 22:37:48.587721
- Title: Verifying quantum information scrambling dynamics in a fully
controllable superconducting quantum simulator
- Title（参考訳）: 完全制御可能な超伝導量子シミュレータにおける量子情報スクランブルダイナミクスの検証
- Authors: J.-H. Wang, T.-Q. Cai, X.-Y. Han, Y.-W Ma, Z.-L Wang, Z.-H Bao, Y. Li,
H.-Y Wang, H.-Y Zhang, L.-Y Sun, Y.-K. Wu, Y.-P. Song, and L.-M. Duan
- Abstract要約: アナログ超伝導量子シミュレーターを用いて, 1次元スピンチェーンにおいて, 個々の駆動条件と結合条件の符号と値が完全に制御可能であることを示す。
我々の研究は超伝導系を強力な量子シミュレータとして実証している。
- 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: Quantum simulation elucidates properties of quantum many-body systems by
mapping its Hamiltonian to a better-controlled system. Being less stringent
than a universal quantum computer, noisy small- and intermediate-scale quantum
simulators have successfully demonstrated qualitative behavior such as phase
transition, localization and thermalization which are insensitive to
imperfections in the engineered Hamiltonian. For more complicated features like
quantum information scrambling, higher controllability will be desired to
simulate both the forward and the backward time evolutions and to diagnose
experimental errors, which has only been achieved for discrete gates. Here, we
study the verified scrambling in a 1D spin chain by an analogue superconducting
quantum simulator with the signs and values of individual driving and coupling
terms fully controllable. We measure the temporal and spatial patterns of
out-of-time ordered correlators (OTOC) by engineering opposite Hamiltonians on
two subsystems, with the Hamiltonian mismatch and the decoherence extracted
quantitatively from the scrambling dynamics. Our work demonstrates the
superconducting system as a powerful quantum simulator.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは、量子多体系の特性をハミルトン系をより良い制御系にマッピングすることで解明する。
普遍的な量子コンピュータほど拘束力がないため、ノイズの多い小さな量子シミュレータと中間スケールの量子シミュレータは、エンジニアリングされたハミルトニアンの不完全性に敏感な位相遷移、局在化、熱化のような定性的挙動をうまく証明した。
量子情報のスクランブルのようなより複雑な機能については、前方と後方の両方の時間進化をシミュレートし、離散ゲートでしか達成されていない実験誤差を診断することが望まれる。
本稿では, アナログ超伝導量子シミュレータによる1次元スピン鎖のスクラップリングの検証について, 個別駆動および結合項の符号と値を完全に制御可能とした。
時間外順序コリケータ(otoc)の時間的・空間的パターンを2つのサブシステム上で対向するハミルトニアンによって測定し,ハミルトニアンミスマッチとデコヒーレンスをスクランブルダイナミクスから定量的に抽出した。
我々の研究は超伝導系を量子シミュレータとして実証している。
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