論文の概要: Exploring Hilbert-Space Fragmentation on a Superconducting Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09095v1
- Date: Thu, 14 Mar 2024 04:39:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-15 21:47:12.313735
- Title: Exploring Hilbert-Space Fragmentation on a Superconducting Processor
- Title（参考訳）: 超電導プロセッサにおけるヒルベルト空間フラグメンテーションの探索
- Authors: Yong-Yi Wang, Yun-Hao Shi, Zheng-Hang Sun, Chi-Tong Chen, Zheng-An Wang, Kui Zhao, Hao-Tian Liu, Wei-Guo Ma, Ziting Wang, Hao Li, Jia-Chi Zhang, Yu Liu, Cheng-Lin Deng, Tian-Ming Li, Yang He, Zheng-He Liu, Zhen-Yu Peng, Xiaohui Song, Guangming Xue, Haifeng Yu, Kaixuan Huang, Zhongcheng Xiang, Dongning Zheng, Kai Xu, Heng Fan,
- Abstract要約: 分離された相互作用量子系は一般的に熱化するが、エルゴディディティの分解にはいくつかの反例がある。
最近では、スターク多体局在と呼ばれる線形ポテンシャルを持つ系でエルゴディディディティ破壊が観測されている。
ここでは、最大24量子ビットのはしご型超伝導プロセッサを用いて、初期状態依存力学を実験的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.39066473461786
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Isolated interacting quantum systems generally thermalize, yet there are several counterexamples for the breakdown of ergodicity, such as many-body localization and quantum scars. Recently, ergodicity breaking has been observed in systems subjected to linear potentials, termed Stark many-body localization. This phenomenon is closely associated with Hilbert-space fragmentation, characterized by a strong dependence of dynamics on initial conditions. Here, we experimentally explore initial-state dependent dynamics using a ladder-type superconducting processor with up to 24 qubits, which enables precise control of the qubit frequency and initial state preparation. In systems with linear potentials, we observe distinct non-equilibrium dynamics for initial states with the same quantum numbers and energy, but with varying domain wall numbers. This distinction becomes increasingly pronounced as the system size grows, in contrast with disordered interacting systems. Our results provide convincing experimental evidence of the fragmentation in Stark systems, enriching our understanding of the weak breakdown of ergodicity.
- Abstract（参考訳）: 分離された相互作用量子系は一般的に熱化されるが、多体局在化や量子傷など、エルゴディディディティの分解にはいくつかの反例がある。
最近では、スターク多体局在と呼ばれる線形ポテンシャルを持つ系でエルゴディディディティ破壊が観測されている。
この現象はヒルベルト空間の断片化と密接に関連しており、初期条件に対する力学の強い依存が特徴である。
ここでは、最大24キュービットのはしご型超伝導プロセッサを用いて、初期状態依存のダイナミクスを実験的に検討し、量子ビット周波数と初期状態の正確な制御を可能にする。
線形ポテンシャルを持つ系では、同じ量子数とエネルギーを持つ初期状態に対して異なる非平衡ダイナミクスを観測するが、異なる領域壁数を持つ。
システムのサイズが大きくなるにつれて、この区別はますます顕著になる。
この結果は、スタークシステムの断片化に関する説得力のある実験的な証拠を提供し、エルゴディディティの弱さに対する理解を深めるものである。
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