論文の概要: Steering-induced phase transition in measurement-only quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.01315v2
- Date: Tue, 12 Sep 2023 08:23:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-13 16:18:26.650778
- Title: Steering-induced phase transition in measurement-only quantum circuits
- Title（参考訳）: 測定専用量子回路におけるステアリング誘起相転移
- Authors: Dongheng Qian and Jing Wang
- Abstract要約: 近年の研究では、ステアリングが量子回路内の追加の位相に到達できることが示されている。
ステアリングは理論的な豊かさを増すだけでなく、測定専用量子回路の研究に実用的な利点をもたらすことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7034084269722305
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Competing measurements alone can give rise to distinct phases characterized
by entanglement entropy$\unicode{x2013}$such as the volume law phase,
symmetry-breaking (SB) phase, and symmetry-protected topological (SPT)
phase$\unicode{x2013}$that can only be discerned through quantum trajectories,
making them challenging to observe experimentally. In another burgeoning area
of research, recent studies have demonstrated that steering can give rise to
additional phases within quantum circuits. In this work, we show that new
phases can appear in measurement-only quantum circuit with steering. Unlike
conventional steering methods that rely solely on local information, the
steering scheme we introduce requires the circuit's structure as an additional
input. These steering induced phases are termed as "informative" phases. They
are distinguished by the intrinsic dimension of the bitstrings measured in each
circuit run, making them substantially easier to detect in experimental setups.
We explicitly show this phase transition by numerical simulation in three
circuit models that are previously well-studied: projective transverse field
Ising model, lattice gauge-Higgs model and XZZX model. When the informative
phase coincides with the SB phase, our steering mechanism effectively serves as
a "pre-selection" routine, making the SB phase more experimentally accessible.
Additionally, an intermediate phase may manifest, where a discrepancy arises
between the quantum information captured by entanglement entropy and the
classical information conveyed by bitstrings. Our findings demonstrate that
steering not only adds theoretical richness but also offers practical
advantages in the study of measurement-only quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: 競合測定だけでは、エントロピーのエントロピー$\unicode{x2013}$のように、体積法相、対称性破れ(SB)相、対称性保護トポロジー(SPT)相$\unicode{x2013}$のような異なる位相が生じる。
別の研究領域では、最近の研究により、ステアリングが量子回路内の追加位相を引き起こすことが示されている。
本研究では, ステアリングを伴う測定専用量子回路に新しい位相が現れることを示す。
局所情報のみに依存する従来のステアリング方式とは異なり、我々が導入するステアリング方式では回路の構造を付加入力として要求する。
これらのステアリング誘導相は「インフォーマティブ」フェーズと呼ばれる。
それらは各回路で測定されたビット文字列の固有次元によって区別され、実験的なセットアップで検出するのがかなり容易である。
従来よく研究されていた3つの回路モデル、射影横場イジングモデル、格子ゲージヒッグスモデル、XZZXモデルにおいて、この相転移を数値シミュレーションにより明らかに示す。
情報相がSB相と一致する場合、我々の操舵機構は実質的に「予備選択」ルーチンとして機能し、SB相をより実験的に利用することができる。
さらに、絡み合いエントロピーによってキャプチャされた量子情報とビットストリングによって伝達される古典的情報との間に不一致が生じる中間相が現れることもある。
本研究は, ステアリングが理論的富性をもたらすだけでなく, 測定専用量子回路の研究において実用的優位性をもたらすことを示した。
関連論文リスト
- Scalable approach to monitored quantum dynamics and entanglement phase transitions [0.0]
観測された量子回路における測定誘起絡み合い相転移は、様々な研究コミュニティの活動を刺激している。
我々は、$U(1)$対称回路にスケーラブルなプロトコルを導入することで解決法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-27T09:59:58Z) - Experimental demonstration of scalable cross-entropy benchmarking to
detect measurement-induced phase transitions on a superconducting quantum
processor [0.0]
線形クロスエントロピーを用いた絡み合い位相遷移を検出するプロトコルを提案する。
我々は,IBMの量子ハードウェア上で最大22量子ビットの1次元および全対全接続性を持つシステムにおいて,このプロトコルを実証する。
我々の実証は、測定誘起絡み合い相転移と関連する臨界現象を、より大きな短期量子系で研究するための道を開くものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-01T19:35:54Z) - Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。
従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z) - Measurement-induced entanglement and teleportation on a noisy quantum
processor [105.44548669906976]
最大70個の超伝導量子ビット上の測定誘起量子情報相について検討した。
二重性マッピングを用いて、中間回路の測定を回避し、基礎となる位相の異なる表現にアクセスする。
我々の研究は、現在のNISQプロセッサの限界であるスケールでの計測誘起物理を実現するためのアプローチを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-08T18:41:53Z) - Neural-Network Decoders for Measurement Induced Phase Transitions [0.0]
観測量子系における測定誘起絡み合い相転移は顕著な例である。
測定結果に基づいて基準量子ビットの状態を決定するニューラルネットワークデコーダを提案する。
エンタングルメント相転移は,デコーダ関数の学習可能性に変化をもたらすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-22T19:40:26Z) - Determining ground-state phase diagrams on quantum computers via a
generalized application of adiabatic state preparation [61.49303789929307]
我々は、状態準備のために局所的な断熱ランプを使用して、時間的進化を通じて量子コンピュータ上の基底状態位相図を直接計算することができる。
我々は,IBMの量子マシンを用いて,二つのサイトシステムと3つのサイトシステムの両方の正確な位相図を計算できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-08T23:59:33Z) - Simulating a measurement-induced phase transition for trapped ion
circuits [0.3425341633647624]
トラップされたイオンハードウェアは、そのような物理の実験的な実現のための主要な候補である。
その結果,自然ゲートで調製したハイブリッド回路は,エンタングルメントエントロピーにおける領域-法則遷移の体積-法則を示すことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-07T16:32:57Z) - Observing a Topological Transition in Weak-Measurement-Induced Geometric
Phases [55.41644538483948]
特に弱測定は、システム上のバックアクションを通じて、様々なレベルのコヒーレント制御を可能にする可能性がある。
弱測定列によって誘導される幾何位相を測定し,測定強度によって制御される幾何位相の位相遷移を示す。
その結果、多体位相状態の測定可能な量子制御のための新しい地平線が開かれた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-10T19:00:00Z) - Lattice gauge theory and dynamical quantum phase transitions using noisy
intermediate scale quantum devices [0.0]
本研究では, (1+1)D U(1)量子リンクモデルの時間的変動について検討した。
このシステムでは、考慮された全てのシステムサイズに対して、動的量子相転移が実行される。
U(1)量子リンクモデルの汎用実装のための超伝導回路のクラスを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-20T14:07:23Z) - Universality of entanglement transitions from stroboscopic to continuous
measurements [68.8204255655161]
有限結合における絡み合い遷移は、連続的な測定系がランダムに非可積分である場合に持続することを示す。
これは、幅広い実験的な設定と、後者のシステムに蓄積された豊富な知識の間の橋渡しとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-04T21:45:59Z) - Unsupervised machine learning of quantum phase transitions using
diffusion maps [77.34726150561087]
本研究では, 測定データの非線形次元減少とスペクトルクラスタリングを行う拡散写像法が, 教師なしの複雑な位相遷移を学習する上で有意なポテンシャルを持つことを示す。
この方法は、局所観測可能量の単一の基底での測定に役立ち、多くの実験的な量子シミュレータに容易に適用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-16T18:40:13Z)
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。