論文の概要: Circuits of space and time quantum channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.12155v4
- Date: Mon, 22 May 2023 14:57:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-24 06:04:59.506783
- Title: Circuits of space and time quantum channels
- Title(参考訳): 空間及び時間量子チャネルの回路
- Authors: Pavel Kos, Georgios Styliaris
- Abstract要約: 双対ユニタリ性に強い反する場合でも、双対ユニタリ族に非偏在なノイズが正確に解けるモデルをもたらすことを示す。
空間方向と時間方向の両方でユニタリなチャネルは、特定の二元ゲートのアフィン結合として書けることを証明している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Exact solutions in interacting many-body systems are scarce but extremely
valuable since they provide insights into the dynamics. Dual-unitary models are
examples in one spatial dimension where this is possible. These brick-wall
quantum circuits consist of local gates, which remain unitary not only in time,
but also when interpreted as evolutions along the spatial directions. However,
this setting of unitary dynamics does not directly apply to real-world systems
due to their imperfect isolation, and it is thus imperative to consider the
impact of noise to dual-unitary dynamics and its exact solvability.
In this work we generalise the ideas of dual-unitarity to obtain exact
solutions in noisy quantum circuits, where each unitary gate is substituted by
a local quantum channel. Exact solutions are obtained by demanding that the
noisy gates yield a valid quantum channel not only in time, but also when
interpreted as evolutions along one or both of the spatial directions and
possibly backwards in time. This gives rise to new families of models that
satisfy different combinations of unitality constraints along the space and
time directions. We provide exact solutions for the spatio-temporal correlation
functions, spatial correlations after a quantum quench, and the structure of
steady states for these families of models. We show that noise unbiased around
the dual-unitary family leads to exactly solvable models, even if
dual-unitarity is strongly violated. We prove that any channel unital in both
space and time directions can be written as an affine combination of a
particular class of dual-unitary gates. Finally, we extend the definition of
solvable initial states to matrix-product density operators. We completely
classify them when their tensor admits a local purification.
- Abstract(参考訳): 多体系の相互作用における厳密な解は、動力学に関する洞察を提供するため、少ないが極めて有用である。
双対ユニタリモデルは、これが可能な1つの空間次元の例である。
これらのブロックウォール量子回路は局所ゲートで構成されており、これは時間だけでなく空間方向に沿った進化と解釈されるときにも一元的に残る。
しかし、このユニタリダイナミクスの設定は、不完全な分離のために現実世界のシステムに直接適用されず、二重ユニタリダイナミクスに対するノイズの影響とその正確な解法性を考えることが不可欠である。
本研究では,各ユニタリゲートを局所的な量子チャネルで置き換えるノイズ量子回路において,双対ユニタリ性の概念を一般化し,正確な解を求める。
正確な解は、ノイズゲートが時間内に有効な量子チャネルを与えるだけでなく、空間方向の一方または両方に沿った進化として解釈されるとき、おそらくは時間に逆向きに現れるように要求することで得られる。
これにより、空間と時間方向に沿ったユニタリ性制約の異なる組み合わせを満たすモデルの新たなファミリーが生まれる。
我々は、時空間相関関数の正確な解、量子クエンチ後の空間相関、およびこれらのモデルの族に対する定常状態の構造を提供する。
双対ユニタリ性に強い反する場合でも、双対ユニタリ族周辺の雑音が正確に解けるモデルをもたらすことを示す。
我々は、空間と時間の両方の方向における任意のチャネルユニタリは、特定の二重ユニタリゲートのクラスに対するアフィン結合として書けることを証明する。
最後に、可解初期状態の定義を行列積密度作用素に拡張する。
テンソルが局所的な精製を許すとき、完全に分類します。
関連論文リスト
- Operator dynamics and entanglement in space-time dual Hadamard lattices [0.0]
空間格子上および離散時間で定義された多体量子力学(ストロボスコープフロケ系または量子回路)は、ここ数年研究の活発な領域であった。
空間と時間において離散的であると、自然な疑問が生じる: いつそのようなモデルは時とともに空間において一元的に進化すると見なすことができるのか?
この性質を持つモデルは時空双対性(英語版)と呼ばれることもあるが、絡み合い成長や相関関係に関連する多くの興味深い特徴を持っていることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-06T06:48:43Z) - Quantum information spreading in generalised dual-unitary circuits [44.99833362998488]
局所演算子は、二重単位回路のように光速で拡散することを示す。
これらの特性を用いて、回路内の絡み合い膜に対する閉形式表現を求める。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-05T18:09:27Z) - Normal quantum channels and Markovian correlated two-qubit quantum
errors [77.34726150561087]
一般の'分散ランダムなユニタリ変換について検討する。
一方、正規分布はユニタリ量子チャネルを誘導する。
一方、拡散ランダムウォークは単位量子過程を定義する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-25T15:33:28Z) - Entanglement and localization in long-range quadratic Lindbladians [49.1574468325115]
局在のシグナルは凝縮物質や低温原子系で観測されている。
本研究では, 局所的な浴槽のアンサンブルに結合した非相互作用性スピンレスフェルミオンの1次元鎖モデルを提案する。
系の定常状態は、コヒーレントホッピングの存在下で安定な$p$をチューニングすることで、局在エンタングルメント相転移を経ることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-13T12:45:25Z) - Bell inequalities with overlapping measurements [52.81011822909395]
我々は,異なるパーティの測定が重複するベルの不等式について検討した。
これにより、量子情報における問題に対処できる。
考慮されたシナリオはヒルベルト空間次元、重なり合い、対称性に関して興味深い振る舞いを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-03T18:11:05Z) - From dual-unitary to biunitary: a 2-categorical model for
exactly-solvable many-body quantum dynamics [0.0]
Prosen氏は最近、"dual-unitary interaction round-a-face"と呼ばれる代替モデルについて説明した。
これら2つの既存モデルを同時に一般化する2カテゴリのフレームワークを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-14T19:00:03Z) - Growth of entanglement of generic states under dual-unitary dynamics [77.34726150561087]
デュアルユニタリ回路(英: Dual-unitary circuits)は、局所的に相互作用する量子多体系のクラスである。
特に、それらは「可解」な初期状態のクラスを認めており、熱力学の極限では、完全な非平衡力学にアクセスできる。
この場合、時間段階における絡み合いの増大は有限時間に対して極大であるが、無限時間極限における極大値に近付く。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-29T18:20:09Z) - Construction and the ergodicity properties of dual unitary quantum
circuits [0.0]
基本量子ゲートが双対ユニタリであるタイプの1次元量子回路を考える。
我々は,2つのユニタリゲートの既存構成を概観し,いくつかのケースでそれらを新しいアイデアで補足する。
このようなモデルにおける再発時間の簡単な数学的処理は、Roland Bacher と Denis Serre の Appendix で紹介されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-19T18:09:34Z) - Multidimensional dark space and its underlying symmetries: towards
dissipation-protected qubits [62.997667081978825]
我々は、環境との制御された相互作用が、デコヒーレンスに対する免疫である「エム・ダーク」と呼ばれる状態を作り出すのに役立つことを示している。
暗黒状態の量子情報を符号化するには、次元が1より大きい空間にまたがる必要があるため、異なる状態が計算基底として機能する。
このアプローチは、オープンシステム内の量子情報を保存、保護、操作する新たな可能性を提供します。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-02-01T15:57:37Z)
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。