論文の概要: Probing entanglement across the energy spectrum of a hard-core Bose-Hubbard lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.02571v4
• Date: Mon, 25 Dec 2023 19:22:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-27 22:47:03.560284
• Title: Probing entanglement across the energy spectrum of a hard-core Bose-Hubbard lattice
• Title（参考訳）: 硬質コアbose-hubbard格子のエネルギースペクトルの絡み合いの検出
• Authors: Amir H. Karamlou, Ilan T. Rosen, Sarah E. Muschinske, Cora N. Barrett, Agustin Di Paolo, Leon Ding, Patrick M. Harrington, Max Hays, Rabindra Das, David K. Kim, Bethany M. Niedzielski, Meghan Schuldt, Kyle Serniak, Mollie E. Schwartz, Jonilyn L. Yoder, Simon Gustavsson, Yariv Yanay, Jeffrey A. Grover, and William D. Oliver
• Abstract要約: 絡み合いとその伝播は、量子系の様々な物理的性質を理解する中心である。 ここでは、2次元のハードコアBose-Hubbard格子をエミュレートするために、制御可能な4倍の超伝導量子ビット配列を用いる。 我々は、全ての格子サイトを同時に駆動して重畳状態を生成し、その多体エネルギースペクトルの相関長と絡み合いエントロピーを抽出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18563999711877643
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Entanglement and its propagation are central to understanding a multitude of physical properties of quantum systems. Notably, within closed quantum many-body systems, entanglement is believed to yield emergent thermodynamic behavior. However, a universal understanding remains challenging due to the non-integrability and computational intractability of most large-scale quantum systems. Quantum hardware platforms provide a means to study the formation and scaling of entanglement in interacting many-body systems. Here, we use a controllable $4 \times 4$ array of superconducting qubits to emulate a two-dimensional hard-core Bose-Hubbard lattice. We generate superposition states by simultaneously driving all lattice sites and extract correlation lengths and entanglement entropy across its many-body energy spectrum. We observe volume-law entanglement scaling for states at the center of the spectrum and a crossover to the onset of area-law scaling near its edges.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いとその伝播は、量子系の様々な物理的性質を理解する中心である。 特に閉量子多体系では、絡み合いは創発的な熱力学的挙動をもたらすと考えられている。 しかし、多くの大規模量子システムの非可積分性と計算の難解性のために、普遍的な理解は依然として困難である。 量子ハードウェアプラットフォームは、相互作用する多体システムにおける絡み合いの形成とスケーリングを研究する手段を提供する。 ここでは、制御可能な4 \times 4$の超伝導量子ビット配列を用いて、2次元ハードコアボース・ハバード格子をエミュレートする。 我々は、全ての格子サイトを同時に駆動して重畳状態を生成し、その多体エネルギースペクトルの相関長と絡み合いエントロピーを抽出する。 スペクトルの中心にある状態の体積則絡み合いスケーリングと、その辺付近での面積則スケーリングの開始へのクロスオーバーを観察した。

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