論文の概要: Decoding Measurement-Prepared Quantum Phases and Transitions: from Ising
model to gauge theory, and beyond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11699v2
- Date: Tue, 6 Sep 2022 16:28:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-29 23:49:27.787381
- Title: Decoding Measurement-Prepared Quantum Phases and Transitions: from Ising
model to gauge theory, and beyond
- Title（参考訳）: 復号化計測-準備された量子相と遷移:イジングモデルからゲージ理論まで
- Authors: Jong Yeon Lee, Wenjie Ji, Zhen Bi, Matthew P. A. Fisher
- Abstract要約: 測定により、長距離の絡み合いを持つ興味深い量子多体状態の効率的な調製が可能となる。
いわゆる共形量子臨界点は、一般的な単一サイト測定を行うことで得られることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.079076817894202
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Measurements allow efficient preparation of interesting quantum many-body
states with long-range entanglement, conditioned on additional transformations
based on measurement outcomes. Here, we demonstrate that the so-called
conformal quantum critical points (CQCP) can be obtained by performing general
single-site measurements in an appropriate basis on the cluster states in
$d\geq2$. The equal-time correlators of the said states are described by
correlation functions of certain $d$-dimensional classical models at finite
temperatures and feature spatial conformal invariance. This establishes an
exact correspondence between the measurement-prepared critical states and
conformal field theories of a range of critical spin models, including familiar
Ising models and gauge theories. Furthermore, by mapping the long-range
entanglement structure of measured quantum states into the correlations of the
corresponding thermal spin model, we rigorously establish the stability
condition of the long-range entanglement in the measurement-prepared quantum
states deviating from the ideal setting. Most importantly, we describe
protocols to decode the resulting quantum phases and transitions without
post-selection, thus transferring the exponential measurement complexity to a
polynomial classical computation. Therefore, our findings suggest a novel
mechanism in which a quantum critical wavefunction emerges, providing new
practical ways to study quantum phases and conformal quantum critical points.
- Abstract（参考訳）: 測定は、測定結果に基づいて追加変換を条件に、長距離絡み合う興味深い量子多体状態の効率的な作成を可能にする。
本稿では, クラスター状態について, $d\geq2$ で適切な基準で一般単サイト測定を行うことにより, いわゆる共形量子臨界点(cqcp)が得られることを示す。
それらの状態の等時相関子は、有限温度における特定の$d$次元古典モデルの相関関数によって記述される。
これは、測定準備された臨界状態と、慣れ親しんだイジングモデルやゲージ理論を含む様々な臨界スピンモデルの共形場理論との正確な対応を確立する。
さらに、測定された量子状態の長距離エンタングルメント構造を対応する熱スピンモデルの相関にマッピングすることにより、理想設定から逸脱した測定準備量子状態における長距離エンタングルメントの安定性条件を厳格に確立する。
最も重要なのは、結果の量子位相と遷移をポスト選択せずに復号するプロトコルを記述することで、指数関数的測定複雑性を多項式古典計算に移す。
したがって、量子臨界波動関数が出現する新しいメカニズムが示唆され、量子位相や共形量子臨界点を研究する新しい実用的な方法が提案されている。
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