論文の概要: Evidence of Kardar-Parisi-Zhang scaling on a digital quantum simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.12243v3
- Date: Sat, 15 Oct 2022 12:22:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-29 21:06:19.026247
- Title: Evidence of Kardar-Parisi-Zhang scaling on a digital quantum simulator
- Title（参考訳）: デジタル量子シミュレータにおけるKardar-Parisi-Zhangスケーリングの証拠
- Authors: Nathan Keenan, Niall Robertson, Tara Murphy, Sergiy Zhuk and John
Goold
- Abstract要約: 本研究では,スピン=$frac12$ XXZスピンチェーンの離散時間量子力学のディジタルシミュレーションを実装した。
等方点における高温輸送指数を抽出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding how hydrodynamic behaviour emerges from the unitary evolution
of the many-particle Schr\"odinger equation is a central goal of
non-equilibrium statistical mechanics. In this work we implement a digital
simulation of the discrete time quantum dynamics of a spin-$\frac{1}{2}$ XXZ
spin chain on a noisy near-term quantum device, and we extract the high
temperature transport exponent at the isotropic point. We simulate the temporal
decay of the relevant spin correlation function at high temperature using a
pseudo-random state generated by a random circuit that is specifically tailored
to the ibmq-montreal $27$ qubit device. The resulting output is a spin
excitation on a highly inhomogeneous background. From the subsequent discrete
time dynamics on the device we are able to extract an anomalous super-diffusive
exponent consistent with the conjectured Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) scaling at
the isotropic point. Furthermore we simulate the restoration of spin diffusion
with the application of an integrability breaking potential.
- Abstract（参考訳）: 多粒子シュリンガー方程式のユニタリ進化から流体力学的挙動がどのように現れるかを理解することは、非平衡統計力学の中心的な目的である。
本研究では,うるさい近距離量子デバイス上のスピン-$\frac{1}{2}$ xxzスピンチェーンの離散時間量子ダイナミクスのディジタルシミュレーションを実装し,等方点における高温輸送指数を抽出する。
ibmq-montreal $27$ qubitデバイスに特別に調整されたランダム回路によって生成された擬似ランダム状態を用いて、高温における関連するスピン相関関数の時間的減衰をシミュレートする。
その結果得られる出力は、非常に不均一な背景におけるスピン励起である。
その後の離散時間ダイナミクスから、等方点におけるカルダル・パリシ・ジャング(kardar-parisi-zhang、kpz)スケーリングと一致する異常な超拡散指数を抽出することができる。
さらに,スピン拡散の回復を積分可能性破壊ポテンシャルの適用によりシミュレートする。
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