論文の概要: Symmetry-protection Zeno phase transition in monitored lattice gauge theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.18504v1
- Date: Tue, 28 May 2024 18:18:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-30 22:13:00.886382
- Title: Symmetry-protection Zeno phase transition in monitored lattice gauge theories
- Title（参考訳）: 監視格子ゲージ理論における対称性-保護ゼノ相転移
- Authors: Matteo M. Wauters, Edoardo Ballini, Alberto Biella, Philipp Hauke,
- Abstract要約: 保護ゲージ理論と不規則状態の間の測定速度によって引き起こされる急激な遷移の存在を示す。
我々の結果は、強い相互作用を持つ高制約量子系の散逸臨界性に光を当てた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum measurements profoundly influence system dynamics. They lead to complex nonequilibrium phenomena like the quantum Zeno effect, and they can be used for mitigating errors in quantum simulations. Such an ability is particularly valuable for lattice gauge theories (LGTs), which require the challenging preservation of an extensive number of local conservation laws. While it is known that tailored quantum measurements can soften violations of gauge symmetry, the nature of this protection, and in particular the possibility of a threshold behavior, is still unexplored. Here, we demonstrate the existence of a sharp transition, triggered by the measurement rate, between a protected gauge-theory regime resistant to simulation errors and an irregular regime. Our results are based on the paradigmatic example of a 1+1d $\mathbb{Z}_2$ LGT. We study in detail the protection through projective measurements of ancillary qubits coupled to the local symmetry generators, and compare this approach with analog (weak) measurement protocols. We show that, while the resulting ensemble averages in the continuous-time limit share the same Liouvillian dynamics, different physical implementations of the stochastic gauge protection protocol yield trajectory unravelings with vastly different statistics. Additionally, we design an on-chip feedback mechanism that corrects bit-flip errors and significantly enhances the discrete-time scheme. Our results shed light on the dissipative criticality of strongly-interacting, highly-constrained quantum systems, and they offer valuable insights into error mitigation and correction of gauge-theory quantum simulations.
- Abstract（参考訳）: 量子測定はシステム力学に大きな影響を及ぼす。
これらは量子ゼノ効果のような複雑な非平衡現象を引き起こし、量子シミュレーションにおける誤差の緩和に使用できる。
このような能力は格子ゲージ理論(LGT)において特に有用であり、多くの局所保存法則の保存が困難である。
調整された量子測定がゲージ対称性の破れを和らげることは知られているが、この保護の性質、特にしきい値の挙動の可能性はまだ解明されていない。
ここでは、測定速度によって引き起こされる鋭い遷移の存在を、シミュレーション誤差に抵抗する保護ゲージ理論則と不規則則との間に示す。
この結果は 1+1d $\mathbb{Z}_2$ LGT のパラダイム的な例に基づいている。
局所対称性発生器に結合した補助量子ビットの射影的測定により保護を詳細に検討し、この手法をアナログ(弱)測定プロトコルと比較する。
連続時間制限におけるアンサンブル平均は、同じリウヴィリア力学を共有するが、確率ゲージ保護プロトコルの異なる物理実装は、非常に異なる統計量を持つ軌道解法を生成する。
さらに,ビットフリップ誤りを訂正し,離散時間スキームを大幅に向上するオンチップフィードバック機構を設計する。
我々の結果は、強い相互作用を持つ高制約量子系の散逸臨界性に光を当て、ゲージ理論量子シミュレーションの誤差軽減と補正に関する貴重な洞察を提供する。
関連論文リスト
- Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。
従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z) - Full counting statistics as probe of measurement-induced transitions in
the quantum Ising chain [62.997667081978825]
局所射影測定は局所磁化の平衡外確率分布関数の修正をもたらすことを示す。
特に, 前者の確率分布が, 地域法規と容積法則で異なる振る舞いを示すかを説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T12:34:37Z) - Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin
systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。
長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z) - Noise-resilient Edge Modes on a Chain of Superconducting Qubits [103.93329374521808]
量子系の遺伝対称性は、それ以外は脆弱な状態を保護することができる。
非局所マヨラナエッジモード(MEM)を$mathbbZ$パリティ対称性で表す一次元キックドイジングモデルを実装した。
MEMは、予熱機構により特定の対称性を破るノイズに対して弾力性があることが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-24T22:34:15Z) - Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o
lmer-S\o rensen gates [51.93099889384597]
モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。
我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。
我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T10:56:16Z) - Suppressing nonperturbative gauge errors in the thermodynamic limit
using local pseudogenerators [0.0]
テキストローカル擬似ジェネレータの概念に基づくゲージ保護スキームが提案されている。
アナログ量子シミュレータにおける非摂動誤差に対するこのスキームの有効性を示す。
この結果から, 熱力学的極限においても, 調整ゲージ理論における創発ゲージ対称性の存在が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-13T18:00:01Z) - Realizing a dynamical topological phase in a trapped-ion quantum
simulator [0.0]
プログラム可能な量子シミュレーションのための新しいプラットフォームは、非平衡な量子多体力学の新しい状態に前例のないアクセスを提供する。
大規模なエラーに対して自己修正した量子エンタングルメントを作成し、保護し、操作する方法を示す。
我々の研究は、より複雑な動的トポロジカルな順序の実装の道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-20T18:00:00Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-11T22:45:57Z) - Gauge-Symmetry Protection Using Single-Body Terms [0.0]
量子シミュレーターハードウェアは、粒子物理学と核物理学の問題に対する新たな洞察を約束する。
格子ゲージ理論におけるゲージ不変性を保護するための実験的フレンドリな手法を提案する。
本手法では, 単体エネルギー収支項のみを用い, 実用的な実装を実現している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-01T18:00:02Z) - Faster Digital Quantum Simulation by Symmetry Protection [0.6554326244334866]
ユニタリ変換を実装した量子ゲートを導入することで、シミュレーションの異なるステップからエラー間の破壊的干渉を誘発できることを示す。
特に、対称性変換がユニタリの力として選択されるとき、アルゴリズムの誤差は、いわゆる量子ゼノ部分空間に概ね投影される。
量子場理論における局所障害とシュウィンガーモデルとの XXZ ハイゼンベルク相互作用のシミュレーションに対称性保護手法を適用した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-29T18:00:00Z) - Measurement-induced quantum criticality under continuous monitoring [0.0]
本研究では,量子多体状態における体積法則から面積法則的絡み合いへの絡み合い相転移を連続的な位置測定により検討する。
測定強度の関数として相互情報のピーク構造として遷移のシグネチャを見いだす。
本稿では,サブシステム粒子数変動に基づいて,予測される絡み合い遷移をテストするための実験装置を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-24T19:35:28Z)
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。