論文の概要: Quantum algorithm for evaluating operator size with Bell measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.10724v1
- Date: Thu, 22 Sep 2022 01:30:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 18:14:54.367186
- Title: Quantum algorithm for evaluating operator size with Bell measurements
- Title（参考訳）: ベル計測による演算子サイズ評価のための量子アルゴリズム
- Authors: Xi-Dan Hu, Tong Luo, and Dan-Bo Zhang
- Abstract要約: 演算子サイズの成長は、量子力学における演算子のスクランブルを記述する。
本稿では,ベル計測に基づく演算子の大きさとその分布を直接測定する量子アルゴリズムを提案する。
- 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: Operator size growth describes the scrambling of operators in quantum
dynamics and stands out as an essential physical concept for characterizing
quantum chaos. Important as it is, a scheme for direct measuring operator size
on a quantum computer is still absent. Here, we propose a quantum algorithm for
direct measuring the operator size and its distribution based on Bell
measurement. The algorithm is verified with spin chains and meanwhile, the
effects of Trotterization error and quantum noise are analyzed. It is revealed
that saturation of operator size growth can be due to quantum chaos itself or
be a consequence of quantum noises, which make a distinction between quantum
integrable and chaotic systems difficulty on noisy quantum processors.
Nevertheless, it is found that the error mitigation will effectively reduce the
influence of noise, so as to restore the distinguishability of quantum chaotic
systems. Our work provides a feasible protocol for investigating quantum chaos
on noisy quantum computers by measuring operator size growth.
- Abstract（参考訳）: 演算子サイズの成長は、量子力学における作用素の揺らぎを記述し、量子カオスを特徴づける重要な物理概念として際立っている。
量子コンピュータ上で直接の演算子サイズを測定するためのスキームはまだ存在しない。
本稿では,ベル計測に基づく演算子サイズとその分布を直接測定する量子アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムはスピン鎖を用いて検証し, トロタライズ誤差と量子ノイズの影響を解析した。
演算子サイズの成長の飽和は、量子カオスそのものに起因するか、量子ノイズの結果であることが明らかとなり、量子可積分系とカオス系の区別がノイズ量子プロセッサ上で困難になる。
それにもかかわらず、誤差緩和はノイズの影響を効果的に低減し、量子カオスシステムの識別性を回復することが判明した。
提案手法は,雑音量子コンピュータ上での量子カオスを,オペレータサイズの増大を測定することで検証するための,実現可能なプロトコルを提供する。
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