論文の概要: Observing quantum many-body scars in random quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.06489v2
• Date: Sun, 5 May 2024 11:07:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-07 23:35:59.014444
• 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: Bárbara Andrade, Utso Bhattacharya, Ravindra W. Chhajlany, Tobias Graß, Maciej Lewenstein,
• Abstract要約: 我々は量子シミュレーションを考案し、シュウィンガー模型の低次元形状の力学を解明する。 我々は、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量子回路を記述するためにトロッタライズを適用する。 逐次およびランダム化回路力学の比較により、ヒルベルト空間の非熱セクターは、傷跡を含むよりランダム化に敏感であることが示されている。
• 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.
• 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,スピン1/2演算子によってゲージ場自由度が記述される低次元形状の量子シミュレーションを考案した。 我々は、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量子回路を記述するためにトロッタライズを適用する。 固定ゲート列を持つ逐次回路とランダム化回路の両方を考慮する。 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。 逐次およびランダム化回路力学の比較により、ヒルベルト空間の非熱セクターは、傷跡を含むよりランダム化に敏感であることが示されている。

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