論文の概要: Prolonging a discrete time crystal by quantum-classical feedback
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.02151v2
- Date: Thu, 25 Jul 2024 07:51:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-26 19:56:25.704108
- Title: Prolonging a discrete time crystal by quantum-classical feedback
- Title（参考訳）: 量子古典的フィードバックによる離散時間結晶の延長
- Authors: Gonzalo Camacho, Benedikt Fauseweh,
- Abstract要約: 本稿では,システムのサブリージョンにおける量子古典的フィードバックプロトコルを活用して,デコヒーレンス時間を大幅に超える時間結晶信号を強化するための時間周期スキームを提案する。
古典的なシミュレーション量子回路の実現に基づいて,既存の量子位相およびハードウェアの実装に適した手法であることが判明した。
- 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: Nonequilibrium phases of quantum matter featuring time crystalline eigenstate order have been realized recently on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices. While ideal quantum time crystals exhibit collective subharmonic oscillations and spatiotemporal long-range order persisting for infinite times, the decoherence time of current NISQ devices sets a natural limit to the survival of these phases, restricting their observation to a shallow quantum circuit. Here we propose a time-periodic scheme that leverages quantum-classical feedback protocols in subregions of the system to enhance a time crystal signal significantly exceeding the decoherence time of the device. As a case of study, we demonstrate the survival of the many-body localized discrete time crystal phase in the one-dimensional periodically kicked Ising model, accounting for decoherence of the system with an environment. Based on classical simulation of quantum circuit realizations we find that this approach is suitable for implementation on existing quantum hardware and presents a prospective path to simulate complex quantum many-body dynamics that transcend the low depth limit of current digital quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 時間結晶固有状態秩序を特徴とする量子物質の非平衡相は、近年、ノイズのある中間スケール量子(NISQ)デバイスで実現されている。
理想的な量子時間結晶は集合的なサブハーモニック振動を示し、時空間の長距離秩序は無限に持続するが、現在のNISQデバイスのデコヒーレンス時間はこれらの位相の生存に自然な制限を課し、それらの観測を浅い量子回路に制限する。
本稿では,システムのサブリージョンにおける量子古典的フィードバックプロトコルを活用して,デコヒーレンス時間を大幅に超える時間結晶信号を強化する時間周期スキームを提案する。
本研究は,多体局所化離散時間結晶相を1次元周期的に蹴り上げたイジングモデルで生かし,環境との非一貫性を考慮に入れた実験である。
量子回路実現の古典的なシミュレーションに基づいて、このアプローチは既存の量子ハードウェアの実装に適しており、現在のデジタル量子コンピュータの低深さ限界を超越する複雑な量子多体力学をシミュレートする先進的な経路を示す。
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