論文の概要: A universal crossover in quantum circuits governed by a proximate classical error correction transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.02217v2
• Date: Thu, 11 May 2023 16:03:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-12 18:56:55.535328
• Title: A universal crossover in quantum circuits governed by a proximate classical error correction transition
• Title（参考訳）: 近似古典的誤り訂正遷移が支配する量子回路における普遍的クロスオーバー
• Authors: Anasuya Lyons, Soonwon Choi, Ehud Altman
• Abstract要約: 近傍の古典ゲートが消去誤差によって中断されたランダム回路モデルを定義する。 この相転移が有向パーコレーションクラスにあり、エントロピーがゼロであるという事実は力学の吸収状態であることを示す。 半古典回路の有効モデルにおいて、この不安定性の普遍的性質について述べる。
• 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: We formulate a semi-classical circuit model to clarify the role of quantum entanglement in the recently discovered encoding phase transitions in quantum circuits with measurements. As a starting point we define a random circuit model with nearest neighbor classical gates interrupted by erasure errors. In analogy with the quantum setting, this system undergoes a purification transition at a critical error rate above which the classical information entropy in the output state vanishes. We show that this phase transition is in the directed percolation universality class, consistent with the fact that having zero entropy is an absorbing state of the dynamics; this classical circuit cannot generate entropy. Adding an arbitrarily small density of quantum gates in the presence of errors eliminates the transition by destroying the absorbing state: the quantum gates generate internal entanglement, which can be effectively converted to classical entropy by the errors. We describe the universal properties of this instability in an effective model of the semi-classical circuit. Our model highlights the crucial differences between information dynamics in classical and quantum circuits.
• Abstract（参考訳）: 我々は,最近発見された量子回路の位相遷移における量子絡み合いの役割を明らかにするために,半古典回路モデルを定式化した。 出発点として、最寄りの古典ゲートが消去誤差によって中断されたランダム回路モデルを定義する。 量子設定と類似して、このシステムは、出力状態の古典的な情報エントロピーが消滅する上の臨界誤差率で浄化遷移を行う。 この位相遷移は有向パーコレーション普遍性クラスにあり、エントロピーがゼロであることは力学の吸収状態であるという事実と一致し、古典的な回路はエントロピーを生成できない。 誤差の存在下で量子ゲートの任意に小さい密度を加えると、吸収状態を破壊することによって遷移が排除される: 量子ゲートは内部絡み合いを生成し、エラーによって古典エントロピーに効果的に変換できる。 半古典回路の有効モデルにおける不安定性の普遍的性質について述べる。 本モデルでは,古典回路と量子回路における情報ダイナミクスの大きな違いを浮き彫りにする。

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