論文の概要: Effect of noise on quantum circuit realization of non-Hermitian time crystals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06113v1
• Date: Mon, 9 Sep 2024 23:41:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-11 19:30:38.986841
• Title: Effect of noise on quantum circuit realization of non-Hermitian time crystals
• Title（参考訳）: 非エルミート時間結晶の量子回路実現における雑音の影響
• Authors: Weihua Xie, Michael Kolodrubetz, Vadim Oganesyan,
• Abstract要約: 雑音量子コンピュータ上での非エルミート力学を考察する。 一般雑音の任意の弱値に対して、無限長の発振が総じて失われることを示す。 実装置(ibmq-lima)の実験では、これらの振動の残余は示されていない。
• 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: Non-Hermitian quantum dynamics lie in an intermediate regime between unitary Hamiltonian dynamics and trace-preserving non-unitary open quantum system dynamics. Given differences in the noise tolerance of unitary and non-unitary dynamics, it is interesting to consider implementing non-Hermitian dynamics on a noisy quantum computer. In this paper, we do so for a non-Hermitian Ising Floquet model whose many-body dynamics gives rise to persistent temporal oscillations, a form of time crystallinity. In the simplest two qubit case that we consider, there is an infinitely long-lived periodic steady state at certain fine-tuned points. These oscillations remain reasonably long-lived over a range of parameters in the ideal non-Hermitean dynamics and for the levels of noise and imperfection expected of modern day quantum devices. Using a generalized Floquet analysis, we show that infinitely long-lived oscillations are generically lost for arbitrarily weak values of common types of noise and compute corresponding damping rate. We perform simulations using IBM's Qiskit platform to confirm our findings; however, experiments on a real device (ibmq-lima) do not show remnants of these oscillations.
• Abstract（参考訳）: 非エルミート量子力学は、ユニタリハミルトニアン力学とトレース保存非単位量子系力学の中間状態にある。 ユニタリ力学と非ユニタリ力学の耐雑音性の違いを考えると、ノイジー量子コンピュータにおける非エルミート力学の実装を考えることは興味深い。 本稿では,多体ダイナミクスが時間結晶性の形式である持続時間振動を生じさせる非エルミートイジング・フロケモデルについて述べる。 最も単純な2つの量子ビットの場合、ある微調整点において無限に長寿命の周期定常状態が存在する。 これらの振動は、理想的非エルミート力学のパラメータや、現代の量子デバイスで期待されるノイズや不完全性のレベルに対して、合理的に長寿命である。 一般化されたフロッケ解析を用いて、一般的な雑音の任意の弱値に対して無限長の振動が一般に失われ、それに対応する減衰率が計算されることを示す。 我々は,IBMのQiskitプラットフォームを用いてシミュレーションを行い,実験結果を確認した。

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