論文の概要: Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced
by repeated measurements on a quantum hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07444v2
- Date: Tue, 13 Jun 2023 10:23:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-14 18:13:26.091919
- Title: Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced
by repeated measurements on a quantum hardware
- Title（参考訳）: 量子ハードウェア上での繰り返し測定による部分的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: 量子超伝導プロセッサ上での部分的および無限温度熱化を観察する。
収束は、完全に混合された(温度が一定でない)状態ではなく、観測可能な状態のブロック対角状態に傾向を示す。
- 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 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. When 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 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 data by
modelling them by means of depolarizing quantum channels.
- Abstract（参考訳）: 量子超伝導プロセッサ上では、ユニタリ(ハミルトニアン)進化によって交差する反復量子射影観測のシーケンスによって引き起こされる部分的および無限温度の熱化を観測する。
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。
ハミルトニアンとオブザーバブルが可換でないとき、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、収束は完全な混合状態(無限温度)ではなく、観測可能な基底のブロック対角状態となり、各測定部分空間において有限有効温度となることが示された。
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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