論文の概要: Noise-induced phase transitions in hybrid quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16631v1
• Date: Tue, 30 Jan 2024 00:03:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-31 16:55:48.081114
• Title: Noise-induced phase transitions in hybrid quantum circuits
• Title（参考訳）: ハイブリッド量子回路におけるノイズ誘起相転移
• Authors: Shuo Liu, Ming-Rui Li, Shi-Xin Zhang, Shao-Kai Jian, and Hong Yao
• Abstract要約: 本稿では,量子ハイブリッド回路における量子ノイズの影響について検討する。 本研究では,音による絡み合いの位相遷移を体積法則からパワー(エリア)法則へ,測定の有無で同定する。 また,位相遷移における大きさ依存ノイズと境界雑音の差についても検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.625262223613696
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The presence of quantum noises inherent to real physical systems can strongly impact the physics in quantum hybrid circuits with local random unitaries and mid-circuit measurements. For example, an infinitesimal size-independent noise probability can lead to the disappearance of measurement-induced entanglement phase transition and the emergence of a single area-law phase. In this Letter, we investigate the effects of quantum noises with size-dependent probabilities $q=p/L^{\alpha}$ where $\alpha$ represents the scaling exponent. We have identified a noise-induced entanglement phase transition from a volume law to a power (area) law in the presence (absence) of measurements as $p$ increases when $\alpha=1.0$. With the help of an effective statistical model, we find that this transition is a first-order phase transition and shares the same analytical understanding as the noise-induced coding transition. We also discuss the differences between the effect of size-dependent noise and the boundary noise in the phase transitions. We validate our analytical predictions with extensive numerical results from stabilizer circuit simulations.
• Abstract（参考訳）: 実物理系に固有の量子ノイズの存在は、局所ランダムユニタリとミッドサーキット測定を持つ量子ハイブリッド回路の物理学に大きな影響を与える。 例えば、無限小サイズ非依存ノイズ確率は、測定によって引き起こされる絡み合い位相遷移の消失と、単一の領域ロー位相の出現に繋がる。 このレターでは、サイズ依存確率を持つ量子ノイズの影響を、$\alpha$がスケーリング指数を表す$q=p/l^{\alpha}$で検証する。 我々は,体積法則からパワー(面積)法則への雑音誘起エンタングルメント相転移を,$\alpha=1.0$のときの$p$増加として同定した。 有効統計モデルの助けを借りて、この遷移は1次相転移であり、雑音による符号化遷移と同じ解析的理解を共有する。 また,位相遷移における大きさ依存ノイズと境界雑音の差についても検討する。 安定回路シミュレーションによる解析結果を用いて解析予測を検証した。

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