論文の概要: A solvable model for graph state decoherence dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.17231v1
• Date: Fri, 26 May 2023 19:43:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-30 21:00:23.674036
• Title: A solvable model for graph state decoherence dynamics
• Title（参考訳）: グラフ状態デコヒーレンスダイナミクスのための可解モデル
• Authors: J\'er\^ome Houdayer, Haggai Landa and Gr\'egoire Misguich
• Abstract要約: 我々は、N量子ビットの置換不変グラフ状態の連続散逸ダイナミクスに対して、正確に解けるおもちゃモデルを提案する。 このような状態は、多くの量子情報処理のセットアップにおける基本的なリソースであるN-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger状態(GHZ)と局所的に等価である。
• 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 present an exactly solvable toy model for the continuous dissipative dynamics of permutation-invariant graph states of N qubits. Such states are locally equivalent to an N-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state, a fundamental resource in many quantum information processing setups. We focus on the time evolution of the state governed by a Lindblad master equation with the three standard single-qubit jump operators, the Hamiltonian part being set to zero. Deriving analytic expressions for the expectation values of observables expanded in the Pauli basis at all times, we analyze the nontrivial intermediate-time dynamics. Using a numerical solver based on matrix product operators we simulate the time evolution for systems with up to 64 qubits and verify a numerically exact agreement with the analytical results. We find that the evolution of the operator space entanglement entropy of a bipartition of the system manifests a plateau whose duration increases logarithmically with the number of qubits, whereas all Pauli-operator products have expectation values decaying at most in constant time.
• Abstract（参考訳）: 我々は、N量子ビットの置換不変グラフ状態の連続散逸ダイナミクスに対して、正確に解けるおもちゃモデルを提案する。 このような状態は、多くの量子情報処理のセットアップにおける基本的なリソースであるN-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger状態(GHZ)と局所的に等価である。 我々は3つの標準単量子ジャンプ作用素を持つリンドブラッドマスター方程式によって制御される状態の時間発展に注目し、ハミルトニアン部分は 0 に設定される。 可観測性の期待値に対する解析式をポーリ基底で常に拡張し, 非自明な中間時間ダイナミクスを解析する。 行列積演算子に基づく数値解法を用いて、最大64量子ビットの系の時間発展をシミュレートし、解析結果と数値的に正確な一致を検証する。 系の二分割の作用素空間エンタングルメントエントロピーの進化は、周期がキュービットの数と対数的に増加する台地を示すのに対し、全てのパウリ演算子積は、少なくとも一定時間で減衰する期待値を持つ。

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