論文の概要: Classifying One-Dimensional Quantum States Prepared by a Single Round of Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16753v1
• Date: Thu, 25 Apr 2024 17:10:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-26 12:41:33.909203
• Title: Classifying One-Dimensional Quantum States Prepared by a Single Round of Measurements
• Title（参考訳）: 1ラウンド測定による1次元量子状態の分類
• Authors: Rahul Sahay, Ruben Verresen,
• Abstract要約: 量子デバイスにおいて、固定点から離れて、物質の状態をどのように体系的に生成するかを示す。 この研究は、準備可能な量子絡み合いに関する資源理論的な視点を提供する。
• 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: Measurements and feedback have emerged as a powerful resource for creating quantum states. However, a detailed understanding is restricted to fixed-point representatives of phases of matter. Here, we go beyond this and ask which types of many-body entanglement can be created from measurement. Focusing on one spatial dimension, a framework is developed for the case where a single round of measurements are the only entangling operations. We show this creates matrix product states and identify necessary and sufficient tensor conditions for preparability, which uniquely determine the preparation protocol. These conditions are then used to characterize the physical constraints on preparable quantum states. First, we find a trade-off between the richness of the preparable entanglement spectrum and correlation functions, which moreover leads to a powerful no-go theorem. Second, in a subset of cases, where undesired measurement outcomes can be independently paired up and corrected, we are able to provide a complete classification for preparable quantum states. Finally, we connect properties of the preparation protocol to the resulting phase of matter, including trivial, symmetry-breaking, and symmetry-protected topological phases -- for both uniform and modulated symmetries. This work offers a resource-theoretic perspective on preparable quantum entanglement and shows how to systematically create states of matter, away from their fixed points, in quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 測定とフィードバックは量子状態を作るための強力なリソースとして現れてきた。 しかし、詳細な理解は、物質の相の固定点代表に限られる。 ここでは、このことを超えて、測定からどのような多体絡みを創出できるかを問う。 1つの空間次元に焦点をあてて、1ラウンドの計測が唯一の絡み合う操作である場合のフレームワークを開発する。 これにより行列積状態が生成され、準備可能性のための必要かつ十分なテンソル条件が特定され、準備プロトコルが一意に決定される。 これらの条件は、準備可能な量子状態の物理的制約を特徴づけるために使用される。 まず、準備可能な絡み合いスペクトルの豊かさと相関関数とのトレードオフを見出す。 第二に、望ましくない測定結果を独立にペアアップして修正できる場合のサブセットでは、準備可能な量子状態の完全な分類を提供することができる。 最後に、均一な対称性と変調された対称性の両方に対する自明性、対称性の破れ、および対称性に保護された位相を含む、生成プロトコルの特性を物質相に接続する。 この研究は、準備可能な量子絡み合いに関する資源理論的な視点を提供し、量子デバイスにおいて、固定点から離れて、物質の状態をどのように体系的に生成するかを示す。

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