論文の概要: Fidelity of Wormhole Teleportation in Finite-qubit Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.16793v1
- Date: Mon, 25 Mar 2024 14:11:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-26 19:53:16.563710
- Title: Fidelity of Wormhole Teleportation in Finite-qubit Systems
- Title（参考訳）: 有限量子系におけるワームホールテレポーテーションの忠実性
- Authors: Zeyu Liu, Pengfei Zhang,
- Abstract要約: ホログラフィーの双対性は、重力と時空が強く相互作用する系から現れることを記述し、重力物理学の実験的な研究のための自然な道のりを提供する。
顕著な例はワームホールテレポーテーションプロトコルによるワームホールのシミュレーションである。
我々は、$N$-qubitシステムにおけるワームホールテレポーテーションの忠実度を計算するための理論的枠組みを開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.320330395541474
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The rapid development of quantum science and technology is leading us into an era where quantum many-body systems can be comprehended through quantum simulations. Holographic duality, which states gravity and spacetime can emerge from strongly interacting systems, then offers a natural avenue for the experimental study of gravity physics without delving into experimentally infeasible high energies. A prominent example is the simulation of traversable wormholes through the wormhole teleportation protocol, attracting both theoretical and experimental attention. In this work, we develop the theoretical framework for computing the fidelity of wormhole teleportation in $N$-qubit systems with all-to-all interactions, quantified by mutual information and entanglement negativity. The main technique is the scramblon effective theory, which captures universal out-of-time-order correlations in generic chaotic systems. We clarify that strong couplings between the two systems are essential for simulating the probe limit of semi-classical traversable wormholes using strongly interacting systems with near-maximal chaos. However, the teleportation signal diminishes rapidly when reducing the system size $N$, requiring a large number of qubits to observe a sharp signature of emergent geometry by simulating the Sachdev-Ye-Kitaev model. This includes both the causal time-order of signals and the asymmetry of the teleportation signal for coupling with different signs. As a comparison, the teleportation signal increases when reducing $N$ in weakly interacting systems. We also analyze the fidelity of the generalized encoding scheme in fermionic string operators.
- Abstract（参考訳）: 量子科学と技術の急速な発展は、量子シミュレーションによって量子多体システムを解釈できる時代へと導く。
ホログラフィーの双対性は、強い相互作用を持つ系から重力と時空を表現し、実験的に実現不可能な高エネルギーを掘り下げることなく、重力物理学の実験研究のための自然な道を提供する。
顕著な例として、ワームホール・テレポーテーションプロトコルを通したワームホールのシミュレーションがあり、理論的にも実験的にも注目されている。
本研究では、相互情報と絡み合いの負性によって定量化され、全対一の相互作用を持つ$N$量子ビットシステムにおけるワームホールテレポーテーションの忠実度を計算するための理論的枠組みを開発する。
主な手法はスクランブルン有効理論であり、一般的なカオス系における普遍的な時間外相関を捉えている。
半古典的トラベル可能なワームホールのプローブ限界を, ほぼ最大カオスの強い相互作用系を用いてシミュレートするためには, 両システム間の強い結合が不可欠であることを示す。
しかし、テレポーテーション信号はシステムサイズを$N$にすると急速に減少し、サハデフ・イェ・キタエフモデルをシミュレートすることで、創発的幾何学の鋭いシグネチャを観測するために多数のキュービットを必要とする。
これには、信号の因果時間順序と、異なる信号と結合するためのテレポーテーション信号の非対称性の両方が含まれる。
比較として、弱い相互作用を持つシステムにおいて、N$を減少させると、テレポーテーション信号が増加する。
また、フェルミオン弦作用素における一般化符号化スキームの忠実度も解析する。
関連論文リスト
- Trapped Ions as an Architecture for Quantum Computing [110.83289076967895]
普遍的な量子コンピュータを構築する上で最も有望なプラットフォームについて述べる。
電磁ポテンシャル中のイオンをトラップする物理学から、普遍的な論理ゲートを生成するのに必要なハミルトン工学までについて論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-23T22:58:50Z) - Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。
第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z) - Quantum simulations of interacting systems with broken time-reversal
symmetry [0.0]
量子プロセッサにおいて、相互作用する時間反転量子系の量子シミュレーションを実現する。
本研究の結果は, 多様な特徴を持つ時間反転多体系のシミュレーションへの道を開くものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-23T10:29:34Z) - Verifying quantum information scrambling dynamics in a fully
controllable superconducting quantum simulator [0.0]
アナログ超伝導量子シミュレーターを用いて, 1次元スピンチェーンにおいて, 個々の駆動条件と結合条件の符号と値が完全に制御可能であることを示す。
我々の研究は超伝導系を強力な量子シミュレータとして実証している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-21T13:41:47Z) - Sensing quantum chaos through the non-unitary geometric phase [62.997667081978825]
量子カオスを検知するデコヒーレント機構を提案する。
多体量子系のカオス的性質は、それが結合したプローブの長時間の力学においてシステムが生成する意味を研究することによって知覚される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-13T17:24:08Z) - Simulation of Collective Neutrino Oscillations on a Quantum Computer [117.44028458220427]
本稿では,現在発生している量子デバイスを用いたニュートリノ相互作用系の最初のシミュレーションを行う。
量子ビットの自然接続における制限を克服し、それをリアルタイムに絡み合いの進化を追跡する戦略を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T20:51:25Z) - Many-body quantum teleportation via operator spreading in the
traversable wormhole protocol [1.1198195005311917]
近年の進歩により、量子テレポーテーションの本質的な多体一般化が明らかになり、エレガントで驚くべき重力との結びつきが明らかになった。
ここでは、ピークサイズテレポーテーションと呼ばれる多体量子テレポーテーションの新しいメカニズムを提案し、分析する。
我々は,物理システムの多様な景観を横断する,ピークサイズテレポーテーションの多様さを解析的にも数値的にも示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-29T19:00:01Z) - 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) - Revival dynamics in a traversable wormhole [0.0]
2つの量子カオスシステム間で送信される信号の再生ダイナミクスについて検討する。
我々はワームホール行動の明確な兆候を見つける。
小さな$N$の場合、リバイバルも観察し、異なる非重力メカニズムから生じることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-09T03:57:14Z) - Quantum Information Scrambling in a Superconducting Qutrit Processor [0.0]
強い相互作用を持つ多体系における量子情報の非局在化は、最近、ブラックホールのダイナミクス、エキゾチックな非フェルミ液体の輸送、および量子カオスの多体アナログの理解を統一し始めている。
我々は,2量子スクランブル演算を実装し,それらを5量子テレポーテーションアルゴリズムに組み込んで,関連する外部順序相関関数を測定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-06T16:36:23Z) - Teleporting quantum information encoded in fermionic modes [62.997667081978825]
フェルミオン場のモードで符号化された量子情報のテレポーテーションを考える。
特に、シングルモードのエンタングルメントスワップと、認証の有無に関わらず、qubitテレポーテーションを区別せざるを得ない。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-19T14:15:16Z)
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。