論文の概要: Measurement-induced phase transitions on dynamical quantum trees
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.07264v1
- Date: Thu, 13 Oct 2022 18:00:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-22 16:44:58.368157
- Title: Measurement-induced phase transitions on dynamical quantum trees
- Title（参考訳）: 動的量子木上の測定誘起相転移
- Authors: Xiaozhou Feng, Brian Skinner, and Adam Nahum
- Abstract要約: 測定強度の非自明な値で遷移を示すが,実測ではエンタングリング位相が小さくなっている。
2つのケースの興味深い違いは、実際の測定ケースが2つの異なる臨界スケーリングのタイプの境界にあることである。
本稿では,拡張プロセスを通じて測定相転移を実験的に実現するためのプロトコルを提案する。
- 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: Monitored many-body systems fall broadly into two dynamical phases,
``entangling'' or ``disentangling'', separated by a transition as a function of
the rate at which measurements are made on the system. Producing an analytical
theory of this measurement-induced transition is an outstanding challenge.
Recent work made progress in the context of tree tensor networks, which can be
related to all-to-all quantum circuit dynamics with forced (postselected)
measurement outcomes. So far, however, there are no exact solutions for
dynamics of spin-1/2 degrees of freedom (qubits) with ``real'' measurements,
whose outcome probabilities are sampled according to the Born rule. Here we
define dynamical processes for qubits, with real measurements, that have a
tree-like spacetime interaction graph, either collapsing or expanding the
system as a function of time. The former case yields an exactly solvable
measurement transition. We explore these processes analytically and
numerically, exploiting the recursive structure of the tree. We compare the
case of ``real'' measurements with the case of ``forced'' measurements. Both
cases show a transition at a nontrivial value of the measurement strength, with
the real measurement case exhibiting a smaller entangling phase. Both exhibit
exponential scaling of the entanglement near the transition, but they differ in
the value of a critical exponent. An intriguing difference between the two
cases is that the real measurement case lies at the boundary between two
distinct types of critical scaling. On the basis of our results we propose a
protocol for realizing a measurement phase transition experimentally via an
expansion process.
- Abstract（参考訳）: モニターされた多体系は、システム上で測定される速度の関数として遷移によって分離された「 'entangling'' または '`disentangling'' の2つの動的相に広く分類される。
この測定誘起遷移の解析理論を作成することは、優れた課題である。
近年、木テンソルネットワークの文脈において、強制的(選択後)な測定結果を持つ全量子回路ダイナミクスと関連づけられる研究が進められている。
しかし、これまでのところ、スピン1/2自由度 (qubits) のダイナミクスに対して ``real''' 測定による正確な解は存在せず、その結果の確率はボルン則に従ってサンプリングされる。
ここでは、木のような時空相互作用グラフを持つ量子ビットの動的プロセスを定義し、システムの時間の関数として崩壊または拡大する。
前者のケースは、正確に解ける測定遷移をもたらす。
解析的および数値的にこれらの過程を探索し,木の再帰構造を利用した。
実数』測定の場合と『実数』測定の場合を比較した。
どちらのケースも測定強度の非自明な値での遷移を示し、実際の測定ケースはより小さな絡み合い位相を示す。
どちらも遷移付近の絡み合いの指数関数的スケーリングを示すが、臨界指数の値が異なる。
2つのケースの興味深い違いは、実際の測定ケースが2つの異なる臨界スケーリングのタイプの境界にあることである。
そこで本研究では,拡張過程を通じて測定相転移を実験的に実現するためのプロトコルを提案する。
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