論文の概要: Doped stabilizer states in many-body physics and where to find them
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.14912v1
- Date: Fri, 22 Mar 2024 02:21:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-25 18:47:18.222934
- Title: Doped stabilizer states in many-body physics and where to find them
- Title（参考訳）: 多体物理学におけるドープ安定化状態とその発見方法
- Authors: Andi Gu, Salvatore F. E. Oliviero, Lorenzo Leone,
- Abstract要約: この研究は、ドープ安定化状態と多体量子系における固有状態の構造の基本的な関係を明らかにする。
我々は,低エネルギー固有状態の探索,クエンチダイナミクスのシミュレーション,およびこれらのシステムにおけるエンタングルメントエントロピーの計算といったタスクに対して,効率的な古典的アルゴリズムを開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This work uncovers a fundamental connection between doped stabilizer states, a concept from quantum information theory, and the structure of eigenstates in perturbed many-body quantum systems. We prove that for Hamiltonians consisting of a sum of commuting Pauli operators (i.e., stabilizer Hamiltonians) and a perturbation composed of a limited number of arbitrary Pauli terms, the eigenstates can be represented as doped stabilizer states with small stabilizer nullity. This result enables the application of stabilizer techniques to a broad class of many-body systems, even in highly entangled regimes. Building on this, we develop efficient classical algorithms for tasks such as finding low-energy eigenstates, simulating quench dynamics, preparing Gibbs states, and computing entanglement entropies in these systems. Our work opens up new possibilities for understanding the robustness of topological order and the dynamics of many-body systems under perturbations, paving the way for novel insights into the interplay of quantum information, entanglement, and many-body systems.
- Abstract（参考訳）: この研究は、ドープ安定化状態、量子情報理論の概念、摂動多体量子系における固有状態の構造の基本的な関係を明らかにする。
我々は、可換なパウリ作用素(すなわち、安定なハミルトニアン)の和と、限られた数の任意のパウリ項からなる摂動からなるハミルトニアンに対して、固有状態は、小さな安定化子零性を持つドープ安定化状態として表すことができることを証明した。
この結果により、高度に絡み合った状態であっても、多体系の幅広いクラスに安定化器技術を適用することができる。
これに基づいて,低エネルギー固有状態の探索,クエンチダイナミクスのシミュレーション,ギブス状態の生成,およびこれらのシステムにおけるエンタングルメントエントロピーの計算といったタスクのための効率的な古典的アルゴリズムを開発した。
我々の研究は、トポロジカル秩序の堅牢性と摂動下の多体系の力学を理解するための新たな可能性を開き、量子情報、絡み合い、多体系の相互作用に関する新しい洞察の道を開く。
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