論文の概要: Protecting Hilbert space fragmentation through quantum Zeno dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.06371v2
- Date: Fri, 26 May 2023 15:54:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-29 19:53:03.432876
- Title: Protecting Hilbert space fragmentation through quantum Zeno dynamics
- Title（参考訳）: 量子ゼノダイナミクスによるヒルベルト空間断片化の保護
- Authors: Pranay Patil, Ayushi Singhania, and Jad C. Halimeh
- Abstract要約: 量子情報の熱化防止における量子ゼノダイナミクスの実験的実現可能性を示す。
我々の研究は、量子情報の熱化に対する保護における量子ゼノダイナミクスの実験的に実現可能な生存可能性を示す。
- 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: Hilbert space fragmentation is an intriguing paradigm of ergodicity breaking
in interacting quantum many-body systems with applications to quantum
information technology, but it is usually adversely compromised in the presence
of perturbations. In this work, we demonstrate the protection of constrained
dynamics arising due to a combination of mirror symmetry and Hilbert space
fragmentation by employing the concept of quantum Zeno dynamics. We focus on an
Ising spin ladder with carefully chosen quantum fluctuations, which in the
ideal case guarantee a perfect disentanglement under Hamiltonian dynamics for a
large class of initial conditions. This is known to be a consequence of the
interplay of Hilbert space fragmentation with a mirror symmetry, and we show
numerically the effect of breaking the latter. To evince the power of this
perfect disentanglement, we study the effect of generic perturbations around
the fine-tuned model, and show that we can protect against the undesirable
growth of entanglement entropy by using a local Ising interaction on the rungs
of the ladder. This allows us to suppress the entanglement entropy to an
\textit{arbitrarily} small value for an \textit{arbitrarily} long time by
controlling the strength of the rung interaction. Our work demonstrates the
experimentally feasible viability of quantum Zeno dynamics in the protection of
quantum information against thermalization.
- Abstract（参考訳）: ヒルベルト空間のフラグメンテーションは、量子多体系と量子情報技術への応用の間の相互作用におけるエルゴード性の破れの興味深いパラダイムであるが、通常摂動の存在下では悪影響を受ける。
本研究では,量子ゼノダイナミクスの概念を用いて,ミラー対称性とヒルベルト空間のフラグメンテーションの組み合わせによって生じる制約付きダイナミクスの保護を実証する。
我々は、慎重に選択された量子ゆらぎを持つイジングスピンはしごに焦点を合わせ、理想の場合、多くの初期条件に対してハミルトン力学の下での完全非絡み合いを保証する。
これはヒルベルト空間の断片化とミラー対称性の相互作用の結果であることが知られており、後者を破る効果を数値的に示す。
この完全不等角化の力を浮き彫りにするために, 微調整モデル周りの一般的な摂動の効果を考察し, はしごのラング上で局所的なイジング相互作用を用いて, 絡み合いエントロピーの望ましくない成長から保護できることを示した。
これにより、rung相互作用の強さを制御することによって、 \textit{arbitrarily} の長い時間に対する小さな値である \textit{arbitrarily} への絡み合いエントロピーを抑制することができる。
我々の研究は、量子情報の熱化に対する保護における量子ゼノダイナミクスの実験的実現可能性を示す。
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