論文の概要: Fast-Scrambling and Operator Confinement Using an Auxiliary Qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.02091v1
- Date: Thu, 5 Jan 2023 14:52:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-08 21:49:37.644118
- Title: Fast-Scrambling and Operator Confinement Using an Auxiliary Qubit
- Title(参考訳): 補助量子ビットを用いた高速スクランブルおよびオペレーター閉じ込め
- Authors: Joseph Szabo and Nandini Trivedi
- Abstract要約: 補助中心量子ビット(c-qubit)を介する高速スクランブル遷移の研究
超弾道的スクランブルや情報成長から連続的に制限されたサブ弾道的絡み合いや演算子成長への驚くべき移行を見出した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a minimal model for realizing a fast-to-slow scrambling
transition mediated by an auxiliary central qubit (c-qubit). The c-qubit is
coupled to a spin-$1/2$ Ising model with local Ising interactions and tunable
c-qubit-spin coupling. Each spin becomes next-nearest neighbor to all others
through the c-qubit, which mediates effective all-to-all interactions. As the
interaction with the c-spin increases, we find a surprising transition from
super-ballistic scrambling and information growth to continuously restricted
sub-ballistic entanglement and operator growth. This slow growth occurs on
intermediate timescales that extend exponentially with increasing coupling and
system size, indicative of logarithmic entanglement growth. We find that in the
slow-scrambling regime, the c-qubit Ising interaction allows commuting
operators to grow support on all sites rapidly, while operators orthogonal to
the interaction become echoed out. This projects local operators to lie in a
restricted subspace and prevents extensive operator entanglement growth. We
provide exact dynamics of small systems working with non-equilibrium, effective
infinite temperature states, and additionally contribute analytic early-time
expansions that support the observed rapid scrambling to quantum Zeno-like
crossover. Tracing out the central qubit provides a unique translation from the
full, closed unitary dynamics to a simple open system construction consisting
of a typical spin-chain with hidden qubit degree of freedom.
- Abstract(参考訳): 補助中央量子ビット(c-qubit)を媒介とする高速スロースクランブル遷移を実現するための最小モデルを提案する。
c-キュービットは、局所イジング相互作用と調整可能なc-キュービット-スピン結合を持つスピン-1/2$イジングモデルに結合される。
各スピンは、すべての相互作用を効果的に仲介するc-qubitを介して、他のすべてのスピンと隣り合う。
c-スピンとの相互作用が増加するにつれて、超弾道的スクランブルや情報成長から、連続的に制限されたサブ弾道的絡み合いや演算子成長への驚くべき移行が見られる。
この緩やかな成長は、カップリングとシステムサイズの増加によって指数関数的に広がる中間の時間スケールで起こり、対数的絡み合いの成長を示す。
スロースクランブル方式では、c-qubitイジング相互作用により、全てのサイトに対するコンミューティングオペレーターが急速にサポートを拡大できるのに対し、インタラクションに直交するオペレーターはエコーアウトする。
これにより、ローカルオペレータは制限された部分空間に置かれ、広範なオペレータの絡み合い成長を防止できる。
非平衡で効果的な無限温度状態を扱う小さなシステムの正確なダイナミクスを提供し、量子ゼノ様クロスオーバーの観測された急速なスクランブルを支える解析的早期展開にも寄与する。
中央のキュービットをトレースすることは、完全な閉ユニタリダイナミクスから、隠れたキュービットの自由度を持つ典型的なスピンチェーンからなる単純なオープンシステム構築へのユニークな翻訳を提供する。
関連論文リスト
- Two-qubit logic between distant spins in silicon [0.5561396798949833]
本研究では、超伝導共振器を用いて、2つの半導体スピン量子ビット間250$mu$mのコヒーレント相互作用を促進する。
結果は、チップ上のスピンキュービットモジュールのスケーラブルなネットワークを約束する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-25T17:37:03Z) - Information Scrambling in Free Fermion Systems with a Sole Interaction [7.997698887599057]
我々は、自由フェルミオンホッピング項と単独相互作用からなるブラウン回路とクリフォード回路を構築する。
両回路とも,演算子のスクランブルの発生が明らかとなった。
本研究では, 1次元システムでは, 演算子のサイズは時間的に線形に増加し, 絡み合いは時間的に微分的に大きくなることを示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-10T22:11:38Z) - Leveraging Low-Rank and Sparse Recurrent Connectivity for Robust
Closed-Loop Control [63.310780486820796]
繰り返し接続のパラメータ化が閉ループ設定のロバスト性にどのように影響するかを示す。
パラメータが少ないクローズドフォーム連続時間ニューラルネットワーク(CfCs)は、フルランクで完全に接続されたニューラルネットワークよりも優れています。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-05T21:44:18Z) - Dynamics of inhomogeneous spin ensembles with all-to-all interactions:
breaking permutational invariance [49.1574468325115]
スピンアンサンブルのダイナミクスにおける非一様初期条件の導入の結果について検討する。
スピンアンサンブルのダイナミクスは、より拡張性のあるヒルベルト空間にまたがっていることが分かる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-19T16:44:14Z) - Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic
Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory [47.00474212574662]
超伝導量子ビットは、大帯域読み出し共振器に結合される。
我々は、100 ns 統合時間で 0.25,% の、最先端の2状態読み取りエラーを示す。
提案した結果により,新たなアルゴリズムやプロトコルの性能がさらに向上することが期待されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-15T10:30:10Z) - Qubit readouts enabled by qubit cloaking [49.1574468325115]
時間依存ドライブは量子コンピューティングの取り組みにおいて重要な役割を果たす。
シングルキュービット制御、論理演算の絡み合い、およびキュービットの読み出しを可能にする。
クビット・クローキングは、Lled'o, Dassonneville, et alで導入された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-01T15:58:25Z) - Critically slow operator dynamics in constrained many-body systems [0.0]
一定の制約のある多体システムでは、保存法則の構造が、この普遍的な振る舞いの劇的な修正を引き起こす可能性があることを示す。
動的凍結相から弾道を分離するOTOC前部をサブ弾道移動させた臨界点を同定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-09T18:00:04Z) - Out-of-time-order correlations and the fine structure of eigenstate
thermalisation [58.720142291102135]
量子情報力学と熱化を特徴付けるツールとして、OTOC(Out-of-time-orderor)が確立されている。
我々は、OTOCが、ETH(Eigenstate Thermalisation hypothesis)の詳細な詳細を調査するための、本当に正確なツールであることを明確に示している。
無限温度状態における局所作用素の和からなる可観測物の一般クラスに対して、$omega_textrmGOE$の有限サイズスケーリングを推定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-01T17:51:46Z) - Unveiling operator growth in SYK quench dynamics [4.176752121302988]
強い相関関係を持つハミルトンの急激なクエンチによって引き起こされる非平衡ダイナミクスと全対一の相互作用について検討する。
特定のスピン-スピン相関関数の時間進化とそれらの崩壊を追跡することにより、作用素ホッピングと作用素成長ダイナミクスを区別することができると論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-07T15:27:16Z) - Minimal Model for Fast Scrambling [0.0]
スピンモデルにおける量子情報スクランブルについて、長距離全対全対短相互作用と短距離相互作用の両方を用いて検討する。
我々は、局所的なカオス力学とともに、単純な大域的、空間的に均質な相互作用は、高速なスクランブルを引き起こすのに十分であると主張する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-11T18:11:57Z) - Long-range interaction in an open boundary-driven Heisenberg spin
lattice: A far-from-equilibrium transition to ballistic transport [62.997667081978825]
We study an open Heisenberg XXZ spin chain with long-range Ising-type interaction。
この遷移の鎖長は、遠方スピン間のイジング型相互作用の範囲の減少とともに増大している。
この遷移は、鎖の端における強磁性領域の抑制によって説明できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-27T12:22:50Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。