論文の概要: Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced
by continuous monitoring on a quantum hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07444v1
- Date: Mon, 14 Nov 2022 15:18:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 07:01:25.090371
- Title: Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced
by continuous monitoring on a quantum hardware
- Title（参考訳）: 量子ハードウェア上での連続モニタリングによる部分および無限温度熱化の観測
- Authors: Alessandro Santini, Andrea Solfanelli, Stefano Gherardini and Guido
Giachetti
- Abstract要約: 連続した量子射影測定によって誘導される部分的および無限温度の熱化を実験的に観察する。
量子ビット系と2量子ビット系では、多数の量子測定の限界において、監視された量子系の状態収束性をテストする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: On a quantum superconducting processor we experimentally observe partial and
infinite-temperature thermalization induced by a sequence of repeated quantum
projective measurements, interspersed by a unitary (Hamiltonian) evolution.
Specifically, on a qubit and two-qubit systems, we test the state convergence
of a monitored quantum system in the limit of a large number of quantum
measurements, depending on the non-commutativity of the Hamiltonian and the
measurement observable. In most cases, where the Hamiltonian and observable do
not commute, the convergence is uniform towards the infinite-temperature state.
Conversely, whenever the two operators have one or more eigenvectors in common
in their spectral decomposition, the state of the monitored system converges
differently in the subspaces spanned by the measurement observable eigenstates.
As a result, we experimentally show that the convergence does not tend to a
completely mixed (infinite-temperature) state, but to a block-diagonal state in
the observable basis, with a finite effective temperature in each measurement
subspace. Finally, we quantify the effects of the quantum hardware noise on the
experimental data by modelling them by means of depolarizing quantum channels.
- Abstract（参考訳）: 量子超伝導プロセッサでは、連続した量子射影測定によって誘導される部分的および無限温度の熱化を、ユニタリ(ハミルトン)進化によって観測する。
具体的には、量子ビット系と2量子ビット系において、ハミルトニアンの非可換性と測定可観測性に応じて、多数の量子測定の限界内で監視された量子系の状態収束をテストする。
ほとんどの場合、ハミルトニアンと観測可能が可換でない場合、収束は無限温度状態に向かって一様である。
逆に、2つの作用素がスペクトル分解において1つ以上の固有ベクトルを持つとき、観測された系の状態は測定可能な固有状態によって広がる部分空間に異なる収束する。
その結果、この収束は、完全に混合された(無限温度)状態ではなく、観測可能な基底におけるブロック対角状態に、各測定部分空間に有限効用温度で依存することを示した。
最後に,量子チャネルを非分極化することにより,量子ハードウェアノイズが実験データに与える影響をモデル化することで定量化する。
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