論文の概要: Generalizations of Berry phase and differentiation of purified state and
thermal vacuum of mixed states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.08679v2
- Date: Thu, 25 Aug 2022 16:19:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-12 18:18:52.563204
- Title: Generalizations of Berry phase and differentiation of purified state and
thermal vacuum of mixed states
- Title（参考訳）: ベリー相の一般化と精製状態の分化と混合状態の熱真空
- Authors: Xu-Yang Hou, Zi-Wen Huang, Zheng Zhou, Xin Wang, Hao Guo, and
Chih-Chun Chien
- Abstract要約: 純状態と熱真空と呼ばれる状態ベクトルによる混合状態の2つの表現が量子コンピュータで実現されている。
純量子状態のベリー位相を混合状態に一般化し、部分転移を反映できる2つの幾何学的位相を構成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.66821982566272
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Two representations of mixed states by state-vectors, known as purified state
and thermal vacuum, have been realized on quantum computers. While the two
representations look similar, they differ by a partial transposition in the
ancilla space. While ordinary observables cannot discern the two
representations, we generalize the Berry phase of pure quantum states to mixed
states and construct two geometric phases that can reflect the partial
transposition. By generalizing the adiabatic condition, we construct the
thermal Berry phase, whose values from the two representations can be
different, However, the thermal Berry phase may contain non-geometrical
contributions. Alternatively, we generalize the parallel-transport condition to
include the system and ancilla and show the dynamical phase is excluded under
parallel transport. The geometrical phase accumulated in parallel transport is
the generalized Berry phase, which may or may not differentiate a purified
state from a thermal vacuum depending on the protocol. The generalizations of
the Berry phase to mixed states may be realized and measured on quantum
computers via the two representations to reveal the rich physics of
finite-temperature quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 純状態と熱真空と呼ばれる状態ベクトルによる混合状態の2つの表現が量子コンピュータで実現されている。
2つの表現は似ているが、それらはアンシラ空間における部分的な転置によって異なる。
通常の可観測性は2つの表現を識別できないが、純粋な量子状態のベリー相を混合状態に一般化し、部分的転位を反映する2つの幾何学的位相を構成する。
断熱条件を一般化することにより, 2つの表現の値が異なる熱ベリー相を構築するが, 熱ベリー相は非幾何学的寄与を含む可能性がある。
あるいは, 並列輸送条件を一般化してシステムとアンシラを包含し, 動的位相が並列輸送下で排除されることを示す。
平行輸送で蓄積された幾何学的位相は一般化ベリー相であり、プロトコルによって清浄状態と熱真空を区別するかもしれないし、そうでないかもしれない。
ベリー相の混合状態への一般化は、2つの表現を通して量子コンピュータ上で実現され、有限温度量子系のリッチ物理を明らかにすることができる。
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