論文の概要: Measurement-altered Ising quantum criticality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.04325v1
• Date: Wed, 8 Feb 2023 20:40:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 17:34:13.774944
• Title: Measurement-altered Ising quantum criticality
• Title（参考訳）: 測定交替イジング量子臨界
• Authors: Sara Murciano, Pablo Sala, Yue Liu, Roger S. K. Mong and Jason Alicea
• Abstract要約: 明示的プロトコルを用いたIsing量子臨界鎖の測定の影響について検討する。 本研究では, エンタングゲートの選択に依存する方法で, 長距離相関を定性的に変化させることができることを示す。 測定量の平均値におけるIsing臨界度を検出するための2つの手法を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.436344983789632
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum critical systems constitute appealing platforms for the exploration of novel measurement-induced phenomena due to their innate sensitivity to perturbations. We study the impact of measurement on paradigmatic Ising quantum critical chains using an explicit protocol, whereby correlated ancilla are entangled with the critical chain and then projectively measured. Using a perturbative analytic framework supported by extensive numerical simulations, we demonstrate that measurements can qualitatively alter long-distance correlations in a manner dependent on the choice of entangling gate, ancilla measurement basis, measurement outcome, and nature of ancilla correlations. Measurements can, for example, modify the Ising order-parameter scaling dimension and catalyze order parameter condensation. We derive numerous quantitative predictions for the behavior of correlations in select measurement outcomes, and also identify two strategies for detecting measurement-altered Ising criticality in measurement-averaged quantities. First, averaging the square of the order-parameter expectation value over measurement outcomes retains memory of order parameter condensation germinated in fixed measurement outcomes -- even though on average the order parameter itself vanishes. Second, we show that, in certain cases, observables can be averaged separately over measurement outcomes residing in distinct symmetry sectors; we propose that these `symmetry-resolved averages' reveal measurement effects even when considering standard linearly averaged observables. Our framework naturally adapts to more exotic quantum critical points and highlights opportunities for potential experimental realization in Rydberg arrays.
• Abstract（参考訳）: 量子臨界系は、摂動に自然に敏感なため、新しい測定によって引き起こされる現象を探索するための魅力的なプラットフォームを構成する。 数値測定が量子臨界鎖のパラダイム的イジングに与える影響を明示的なプロトコルを用いて検討し,相関したアンシラが臨界鎖と絡み合って投影的に測定されることを示した。 広範囲な数値シミュレーションによって支持される摂動解析フレームワークを用いて, 測定値がエンタングゲートの選択, 基数, 測定結果, 基数に依存する方法で, 長距離相関を定性的に変化させることができることを実証した。 測定は、例えば、イジング順序パラメータのスケーリング次元を変更し、秩序パラメータの凝縮を触媒することができる。 測定結果における相関の挙動を定量的に予測し,測定平均値における測定交替イジング臨界性を検出するための2つの手法を同定した。 まず、測定結果に対するオーダーパラメータ期待値の2乗平均化は、平均的なオーダーパラメータ自体が消滅しても、一定の測定結果で発芽したオーダーパラメータ凝縮の記憶を保持する。 第二に、ある場合において、異なる対称性セクターに属する測定結果よりも観測変数を別々に評価できることを示し、これらの「対称性解決平均」は、標準線形平均観測可能量を考慮しても測定効果を明らかにすることを提案する。 我々のフレームワークは自然によりエキゾチックな量子臨界点に適応し、ライドバーグアレイにおける潜在的実験的実現の機会を強調する。

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