論文の概要: Schr\"{o}dinger cats growing up to 60 qubits and dancing in a cat scar enforced discrete time crystal

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08284v1
• Date: Tue, 16 Jan 2024 11:18:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-17 14:10:50.588732
• Title: Schr\"{o}dinger cats growing up to 60 qubits and dancing in a cat scar enforced discrete time crystal
• Title（参考訳）: Schr\{o}dinger cat 最大60 qubitsまで成長し、猫の傷跡で踊る離散時間結晶
• Authors: Zehang Bao, Shibo Xu, Zixuan Song, Ke Wang, Liang Xiang, Zitian Zhu, Jiachen Chen, Feitong Jin, Xuhao Zhu, Yu Gao, Yaozu Wu, Chuanyu Zhang, Ning Wang, Yiren Zou, Ziqi Tan, Aosai Zhang, Zhengyi Cui, Fanhao Shen, Jiarun Zhong, Tingting Li, Jinfeng Deng, Xu Zhang, Hang Dong, Pengfei Zhang, Yang-Ren Liu, Liangtian Zhao, Jie Hao, Hekang Li, Zhen Wang, Chao Song, Qiujiang Guo, Biao Huang, H. Wang
• Abstract要約: Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) は、量子物理学と技術の基礎において、最大に絡み合ったSchr"odinger cat stateとして重要な役割を果たすと述べている。 本稿では,2次元量子プロセッサに適した効率的なプロトコルを提案する。 高忠実度量子ゲートの配列を利用することで、60個の超伝導量子ビットを持つ中間スケールでの真のGHZ絡み合いを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.49846840977366
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states, as maximally entangled Schr\"{o}dinger cat states, play vital roles in the foundations of quantum physics and technology, but creating and preserving these fragile states pose tremendous challenges. Discrete time crystals (DTCs), originally aimed at exploring exotic nonequilibrium quantum matters, have raised significant scientific interest, but whether this brilliant concept can lead to true applications remains unclear. Here we propose an efficient protocol suitable for two-dimensional quantum processors, and by employing sequences of high-fidelity quantum gates, we achieve genuine GHZ entanglement at the intermediate scale with up to 60 superconducting qubits. More importantly, we take a new perspective on DTC by deterministically engineering pairwise cat eigenstates as quantum many-body scars, which shield the GHZ states from generic perturbations and enable dynamical switching during the state evolution. Our results not only nail down a direct application of DTC, but also establish engineerable many-body systems far from equilibrium as a versatile platform to protect and steer fragile but intriguing quantum entanglement.
• Abstract（参考訳）: greenberger-horne-zeilinger (ghz) は、最大に絡み合ったschr\"{o}dinger cat状態は、量子物理学と技術の基礎において重要な役割を果たすが、これらの脆弱な状態の作成と保存は、大きな課題をもたらす。 離散時間結晶(DTCs)は、もともとはエキゾチックな非平衡量子物質の探索を目的としていたが、科学的に重要な関心を集めている。 本稿では、2次元量子プロセッサに適した効率的なプロトコルを提案し、高忠実度量子ゲートのシーケンスを用いて、60個の超伝導量子ビットを持つ中間スケールでの真のGHZ絡み合いを実現する。 さらに重要なことは、DTCにおける新たな視点として、GHZ状態が一般的な摂動から保護され、状態の進化中に動的に切り替えられる量子多体傷として、一対の猫固有状態を決定論的に設計する。 以上の結果から,dtcの直接的応用だけでなく,脆弱だが興味をそそる量子エンタングルメントを保護・操る汎用プラットフォームとして,平衡から遠く離れた多体システムを構築することができた。

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