論文の概要: Qubit Vitrification and Entanglement Criticality on a Quantum Simulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.13640v2
• Date: Mon, 5 Dec 2022 18:25:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 07:39:23.985906
• Title: Qubit Vitrification and Entanglement Criticality on a Quantum Simulator
• Title（参考訳）: 量子シミュレータにおける量子ビットの振動と絡み合い臨界性
• Authors: Jeremy C\^ot\'e and Stefanos Kourtis
• Abstract要約: 量子シミュレータにおける量子ビットの測定は、2つのエンタングルメントの位相を分離し、臨界性をもたらす可能性があることを示す。 我々の研究結果は、測定だけで絡み合い臨界を引き起こすことを示し、古典的な環境との結合がより一般的な量子状態において重要な現象を引き起こすことを示唆している。
• 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: Many elusive quantum phenomena emerge from the interaction of a quantum system with its classical environment. Quantum simulators enable us to program this interaction by using measurement operations. Measurements generally remove part of the quantum entanglement built between the qubits inside a simulator. While in simple cases entanglement may disappear at a constant rate as we measure qubits one by one, the evolution of entanglement under measurements for a given class of quantum states is generally unknown. Here, we show that consecutive measurements of the qubits in a quantum simulator can lead to criticality, separating two phases of entanglement. We prepare an entangled superposition of ground states to a classical spin model and show that progressively measuring the qubits drives the simulator into a spin glass phase of entanglement. By entangling and measuring up to 48 qubits in this fashion, we determine the vitrification point and its critical exponent, which obey spin glass theory exactly. Our findings show that measurements alone can trigger entanglement criticality and suggest that coupling to a classical environment can drive critical phenomena in more general quantum states.
• Abstract（参考訳）: 多くの不可解な量子現象は、量子系とその古典的環境との相互作用から生じる。 量子シミュレータは計測操作を用いてこの相互作用をプログラムできる。 測定は一般的に、シミュレータ内のキュービット間で構築された量子絡み合いの一部を取り除く。 単純な場合、量子ビットを1つずつ測定すると、絡み合いは一定の速度で消えることがあるが、与えられた量子状態のクラスの測定による絡み合いの進化は一般的には未知である。 ここでは、量子シミュレータにおける量子ビットの連続的な測定が臨界性をもたらし、絡み合いの2つの相を分離することを示す。 古典的スピンモデルに対する基底状態の絡み合った重ね合わせを作成し,量子ビットを漸進的に測定することでシミュレータを絡み合うスピングラス相へと導くことを示す。 この方法で最大48キュービットのエンタングルと測定を行うことで、スピングラス理論を正確に従う振動点とその臨界指数を決定する。 また,古典的環境への結合により,より一般的な量子状態における臨界現象が促進される可能性が示唆された。

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