論文の概要: Observing quantum many-body scars in random quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.06489v1
- Date: Fri, 9 Feb 2024 15:46:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-12 16:28:29.856415
- Title: Observing quantum many-body scars in random quantum circuits
- Title(参考訳): ランダム量子回路における量子多体傷の観測
- Authors: B\'arbara Andrade, Utso Bhattacharya, Ravindra W. Chhajlany, Tobias
Gra{\ss} and Maciej Lewenstein
- Abstract要約: シュウィンガーモデルは1+1次元の量子電磁力学を記述する。
我々は、このモデルの低次元形状の力学を研究するために量子シミュレーションを考案した。
- 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: The Schwinger model describes quantum electrodynamics in 1+1-dimensions, it
is a prototype for quantum chromodynamics, and its lattice version allows for a
quantum link model description that can be simulated using modern quantum
devices. In this work, we devise quantum simulations to investigate the
dynamics of this model in its low dimensional form, where the gauge field
degrees of freedom are described by spin 1/2 operators. We apply trotterization
to write quantum circuits that effectively generate the evolution under the
Schwinger model Hamiltonian. We consider both sequential circuits, with a fixed
gate sequence, and randomized ones. Utilizing the correspondence between the
Schwinger model and the PXP model, known for its quantum scars, we investigate
the presence of quantum scar states in the Schwinger model by identifying
states exhibiting extended thermalization times in our circuit evolutions. Our
comparison of sequential and randomized circuit dynamics shows that the
non-thermal sector of the Hilbert space, including the scars, are more
sensitive to randomization, a feature which can be detected even on relatively
short time scales.
- Abstract(参考訳): シュウィンガーモデルは1+1次元の量子電磁力学を記述し、量子色力学のプロトタイプであり、その格子バージョンは現代の量子デバイスでシミュレートできる量子リンクモデルの記述を可能にする。
本研究では、量子シミュレーションを考案し、スピン1/2作用素によってゲージ場の自由度が記述される、その低次元形式におけるこのモデルのダイナミクスについて研究する。
トロータライズを量子回路に応用し、シュウィンガーモデルハミルトニアンの下で進化を効果的に生成する。
我々は、固定ゲートシーケンスを持つシーケンシャル回路とランダム回路の両方を考える。
シュウィンガーモデルとPXPモデルとの対応を利用して、回路の進化に長大な熱化時間を示す状態を特定することにより、シュウィンガーモデルにおける量子スカー状態の存在を調査する。
逐次的およびランダム化回路力学との比較により,傷跡を含むヒルベルト空間の非熱セクターは,比較的短い時間スケールでも検出できる特徴であるランダム化に敏感であることが示された。
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