論文の概要: Noise-induced phase transitions in hybrid quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16631v2
- Date: Mon, 2 Sep 2024 01:50:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-04 21:31:42.117471
- 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, Hong Yao,
- Abstract要約: 本研究では,サイズ依存確率$q=p/Lalpha$,$alpha$がスケーリング指数を表す場合の量子ノイズの影響について検討する。
我々は,音による絡み合いの位相変化を,体積法則から面積法則への遷移を計測の存在(存在)において同定した。
この統合された図は、絡み合い行動と情報保護の能力との間の関係の理解をさらに深めている。
- 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 hybrid quantum circuits with local random unitaries and mid-circuit measurements. The quantum noises with a size-independent occurring probability can lead to the disappearance of a measurement-induced entanglement phase transition and the emergence of a single area-law phase. In this work, 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 $\alpha=1$. With the help of an effective statistical model, we reveal that the phase transition is of first-order arising from the competition between two types of spin configurations and shares the same analytical understanding as the noise-induced coding transition. This unified picture further deepens the understanding of the connection between entanglement behavior and the capacity of information protection. When $\alpha \neq 1$, one spin configuration always dominates regardless of $p$ and thus the phase transition disappears. Moreover, we highlight the difference between the effects of size-dependent bulk noise and boundary noises. We validate our analytical predictions with extensive numerical results from stabilizer circuit simulations.
- Abstract（参考訳）: 実際の物理系に固有の量子ノイズの存在は、局所的なランダムなユニタリと中間回路の測定を持つハイブリッド量子回路の物理学に強い影響を与える。
大きさに依存しない発生確率を持つ量子ノイズは、測定によって引き起こされる絡み合い相転移の消失と、1つのエリアロー相の出現につながる。
本研究では、サイズ依存確率$q=p/L^{\alpha}$における量子ノイズの影響について検討する。
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,$\alpha=1$のときの$p$増加として同定した。
実効統計モデルの助けを借りて、2種類のスピン配置の競合から生じる位相遷移が一階述語であることを明らかにし、ノイズ誘起符号遷移と同じ解析的理解を共有する。
この統合された図は、絡み合い行動と情報保護の能力との間の関係の理解をさらに深めている。
$\alpha \neq 1$ の場合、1つのスピン構成は常に$p$ によらず支配的であり、したがって相転移は消滅する。
さらに,サイズ依存バルクノイズと境界雑音の差を強調した。
我々は、安定化回路シミュレーションによる解析的予測を広範囲な数値計算で検証する。
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