論文の概要: Concomitant Entanglement and Control Criticality Driven by Collective Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06780v2
- Date: Fri, 27 Jun 2025 16:49:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-30 21:12:22.891989
- Title: Concomitant Entanglement and Control Criticality Driven by Collective Measurements
- Title（参考訳）: 集団計測による共役絡みと制御臨界度
- Authors: Thomas Iadecola, Justin H. Wilson, J. H. Pixley,
- Abstract要約: 本研究では、量子多体状態が測定と条件付きユニタリ演算によって制御される適応量子回路について検討する。
我々は、2つの遷移を共に駆動するためには、集合的測定によって媒介される長距離臨界性が不可欠であると推測する。
- 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: Adaptive quantum circuits-where a quantum many-body state is controlled using measurements and conditional unitary operations-are a powerful paradigm for state preparation and quantum error correction tasks. They can support two types of nonequilibrium quantum phase transitions: measurement-induced transitions between volume- and area-law-entangled steady states and control-induced transitions where the system falls into an absorbing state, or an orbit visiting several absorbing states. Within this context, nonlocal conditional operations can alter the critical properties of the two transitions and the topology of the phase diagram. Here, we consider the scenario where the measurements are nonlocal, to engineer efficient control onto dynamical trajectories. Motivated by Rydberg-atom arrays, we consider a locally constrained model with global sublattice magnetization measurements and local correction operations to steer the system's dynamics onto a many-body orbit. The model has a well-defined classical limit, which we leverage to aid our analysis of the control transition. As a function of the density of local correction operations, we find control and entanglement transitions with continuously varying critical exponents. For sufficiently high densities of local correction operations, we find that both transitions acquire a dynamical critical exponent $z<1$, reminiscent of criticality in long-range power-law interacting systems. At low correction densities, we find that the criticality reverts to a short-range nature with $z\gtrsim 1$. In the long-range regime, the control and entanglement transitions are indistinguishable to within the resolution of our numerics, while in the short-range regime we find evidence that the transitions become distinct. We conjecture that the long-range criticality mediated by collective measurements is essential in driving the two transitions together.
- Abstract（参考訳）: 量子多体状態が測定と条件付きユニタリ演算によって制御される適応量子回路は、状態準備と量子エラー訂正タスクの強力なパラダイムである。
これらは2つのタイプの非平衡量子相転移をサポートすることができる: 体積と面積-法則-絡み合った定常状態の間の測定誘起遷移と、システムが吸収状態に陥る制御誘起遷移、またはいくつかの吸収状態にアクセスする軌道である。
この文脈において、非局所条件演算は2つの遷移の臨界特性と位相図の位相を変更できる。
ここでは, 計測が非局所的なシナリオを考察し, 動的軌道に対する効率的な制御を設計する。
Rydberg-atom arrays によって動機づけられた局所的制約付きモデルとして,大域的基板磁化測定と局所的補正演算を行い,系のダイナミクスを多体軌道に操る。
モデルにはよく定義された古典的極限があり、制御遷移の分析に役立ちます。
局所補正演算の密度関数として、連続的に変化する臨界指数を持つ制御および絡み合い遷移を求める。
局所的な修正操作の密度が十分に高ければ、どちらの遷移も、長距離パワーロー相互作用系における臨界値である、動的臨界指数$z<1$を取得することが分かる。
低補正密度では、臨界度は$z\gtrsim 1$で短距離の性質に回帰する。
長距離体制では、制御と絡み合いの遷移は、我々の数値の解決の範囲内では区別できないが、短距離体制では、遷移が区別される証拠が見つかる。
我々は、2つの遷移を共に駆動するためには、集合的測定によって媒介される長距離臨界性が不可欠であると推測する。
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