論文の概要: Playing nonlocal games across a topological phase transition on a
quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.04829v1
- Date: Thu, 7 Mar 2024 19:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-11 21:54:59.783199
- Title: Playing nonlocal games across a topological phase transition on a
quantum computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上の位相相転移における非局所ゲーム
- Authors: Oliver Hart, David T. Stephen, Dominic J. Williamson, Michael
Foss-Feig, and Rahul Nandkishore
- Abstract要約: 我々は、トポロジカルに順序付けられた物質相が量子優位性をもたらす資源であるマルチプレイヤー量子ゲーム群を紹介する。
このロバスト性はQuantinuumのH1-1量子コンピュータで実験的に実証した。
また、ゲームのトポロジカル解釈について議論し、任意の数のプレイヤーを含む自然な一般化につながる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.21990652930491852
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Many-body quantum games provide a natural perspective on phases of matter in
quantum hardware, crisply relating the quantum correlations inherent in phases
of matter to the securing of quantum advantage at a device-oriented task. In
this paper we introduce a family of multiplayer quantum games for which
topologically ordered phases of matter are a resource yielding quantum
advantage. Unlike previous examples, quantum advantage persists away from the
exactly solvable point and is robust to arbitrary local perturbations,
irrespective of system size. We demonstrate this robustness experimentally on
Quantinuum's H1-1 quantum computer by playing the game with a continuous family
of randomly deformed toric code states that can be created with constant-depth
circuits leveraging mid-circuit measurements and unitary feedback. We are thus
able to tune through a topological phase transition - witnessed by the loss of
robust quantum advantage - on currently available quantum hardware. This
behavior is contrasted with an analogous family of deformed GHZ states, for
which arbitrarily weak local perturbations destroy quantum advantage in the
thermodynamic limit. Finally, we discuss a topological interpretation of the
game, which leads to a natural generalization involving an arbitrary number of
players.
- Abstract（参考訳）: 多体量子ゲームは、量子ハードウェアにおける物質相に関する自然な視点を提供し、物質相に固有の量子相関をデバイス指向のタスクにおける量子優位性の確保と関連付ける。
本稿では、トポロジカルに順序付けられた物質相が量子優位性をもたらす資源であるマルチプレイヤー量子ゲーム群を紹介する。
以前の例とは異なり、量子優位性は正確に解ける点から遠ざかっており、系のサイズに関係なく任意の局所摂動に対して堅牢である。
量子量子コンピュータ h1-1 上でこの頑健性を実験的に実証し,中回路計測とユニタリフィードバックを駆使して一定深さの回路で生成可能な,ランダムに変形したトーリック符号状態の連続系でゲームを行う。
これにより、現在利用可能な量子ハードウェア上で、ロバストな量子アドバンテージが失われることによる、トポロジカルな位相遷移をチューニングできます。
この振舞いは変形したGHZ状態の類似の族と対照的であり、任意に弱い局所摂動は熱力学的極限における量子的優位性を破壊する。
最後に,ゲームの位相的解釈について考察し,任意の数のプレイヤーによる自然な一般化を導く。
関連論文リスト
- Realizing fracton order from long-range quantum entanglement in programmable Rydberg atom arrays [45.19832622389592]
量子情報のストアングには、量子デコヒーレンスと戦う必要があるため、時間の経過とともに情報が失われる。
誤り耐性の量子メモリを実現するために、局所的なノイズ源が別の状態に変化できないように設計された退化状態の量子重ね合わせに情報を格納したい。
このプラットフォームは、真のエラー耐性量子メモリの目標に向けて、特定の種類のエラーを検出し、修正することを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-08T12:46:08Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - A vertical gate-defined double quantum dot in a strained germanium
double quantum well [48.7576911714538]
シリコン-ゲルマニウムヘテロ構造におけるゲート定義量子ドットは、量子計算とシミュレーションのための魅力的なプラットフォームとなっている。
ひずみゲルマニウム二重量子井戸におけるゲート定義垂直2重量子ドットの動作を実証する。
課題と機会を議論し、量子コンピューティングと量子シミュレーションの潜在的な応用について概説する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-23T13:42:36Z) - Probing critical states of matter on a digital quantum computer [0.0]
そこでは, 拡散長スケール上の量子相関により, スケーリング法則が完全に出現するゼロ温度相転移について述べる。
この結果から,古典的手法の限界を超える量子支援テンソルネットワーク収縮への有効な経路が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-02T17:59:46Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z) - Characterizing a non-equilibrium phase transition on a quantum computer [0.0]
簡単な古典的疾患拡散過程の量子拡張を実現するために,量子H1-1量子コンピュータを用いた。
モデルの大規模なインスタンスを73ドルサイトと72ドル回路レイヤで実装できます。
この研究は、中間回路のリセット、測定、条件論理が可能な量子コンピュータが、量子多体物理学における難しい問題を研究するのにどのように役立つかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-26T17:59:06Z) - Playing nonlocal games with phases of quantum matter [0.0]
一般量子イジングモデルの基底状態を共有する$N$プレーヤーは、GHZ状態に最適化されたプロトコルを用いて、まだパリティゲームに勝っていることを示す。
さらに、正確な$d=1+1$横フィールドイジングモデルの基底状態が、より広い領域でのパリティゲームに量子的優位性をもたらすことを証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-22T17:57:29Z) - Perturbative quantum simulation [2.309018557701645]
2つのアプローチの相補的な強度を組み合わせた摂動量子シミュレーションを導入する。
量子プロセッサの使用により、解決可能な未摂動ハミルトニアンを特定する必要がなくなる。
我々は、異なる位相におけるボソン、フェルミオン、量子スピンの相互作用法を数値的にベンチマークする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-10T17:38:25Z) - Numerical hardware-efficient variational quantum simulation of a soliton
solution [0.0]
ハードウェア効率の変動固有解器に特に注意を払う量子アルゴリズムの能力について論じる。
磁気相互作用間の微妙な相互作用は、磁気秩序の均一性を破壊するキラル状態の安定化を可能にする。
均一な磁気構造を正確に再現できる一方で、ハードウェア効率の良いアンサッツは、非コリニア磁気構造に詳細な記述を提供することが困難である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-13T11:58:18Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。