論文の概要: Observation of disorder-free localization and efficient disorder averaging on a quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.06557v1
• Date: Wed, 9 Oct 2024 05:28:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-01 04:59:08.359672
• Title: Observation of disorder-free localization and efficient disorder averaging on a quantum processor
• Title（参考訳）: 量子プロセッサ上での障害のない局在と効率的な障害平均化の観察
• Authors: Gaurav Gyawali, Tyler Cochran, Yuri Lensky, Eliott Rosenberg, Amir H. Karamlou, Kostyantyn Kechedzhi, Julia Berndtsson, Tom Westerhout, Abraham Asfaw, Dmitry Abanin, Rajeev Acharya, Laleh Aghababaie Beni, Trond I. Andersen, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Nikita Astrakhantsev, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Brian Ballard, Joseph C. Bardin, Andreas Bengtsson, Alexander Bilmes, Gina Bortoli, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Leon Brill, Michael Broughton, David A. Browne, Brett Buchea, Bob B. Buckley, David A. Buell, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Anthony Cabrera, Juan Campero, Hung-Shen Chang, Zijun Chen, Ben Chiaro, Jahan Claes, Agnetta Y. Cleland, Josh Cogan, Roberto Collins, Paul Conner, William Courtney, Alexander L. Crook, Sayan Das, Dripto M. Debroy, Laura De Lorenzo, Alexander Del Toro Barba, Sean Demura, Agustin Di Paolo, Paul Donohoe, Ilya Drozdov, Andrew Dunsworth, Clint Earle, Alec Eickbusch, Aviv Moshe Elbag, Mahmoud Elzouka, Catherine Erickson, Lara Faoro, Reza Fatemi, Vinicius S. Ferreira, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Suhas Ganjam, Robert Gasca, William Giang, Craig Gidney, Dar Gilboa, Raja Gosula, Alejandro Grajales Dau, Dietrich Graumann, Alex Greene, Jonathan A. Gross, Steve Habegger, Michael C. Hamilton, Monica Hansen, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Stephen Heslin, Paula Heu, Gordon Hill, Jeremy Hilton, Markus R. Hoffmann, Hsin-Yuan Huang, Ashley Huff, William J. Huggins, Lev B. Ioffe, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Stephen Jordan, Chaitali Joshi, Pavol Juhas, Dvir Kafri, Hui Kang, Trupti Khaire, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Mária Kieferová, Seon Kim, Paul V. Klimov, Andrey R. Klots, Bryce Kobrin, Alexander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, Vladislav D. Kurilovich, David Landhuis, Tiano Lange-Dei, Brandon W. Langley, Pavel Laptev, Kim-Ming Lau, Loïck Le Guevel, Justin Ledford, Joonho Lee, Kenny Lee, Brian J. Lester, Wing Yan Li, Alexander T. Lill, Wayne Liu, William P. Livingston, Aditya Locharla, Daniel Lundahl, Aaron Lunt, Sid Madhuk, Ashley Maloney, Salvatore Mandrà, Leigh S. Martin, Steven Martin, Orion Martin, Cameron Maxfield, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Seneca Meeks, Anthony Megrant, Xiao Mi, Kevin C. Miao, Amanda Mieszala, Sebastian Molina, Shirin Montazeri, Alexis Morvan, Ramis Movassagh, Charles Neill, Ani Nersisyan, Michael Newman, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Chia-Hung Ni, Murphy Yuezhen Niu, William D. Oliver, Kristoffer Ottosson, Alex Pizzuto, Rebecca Potter, Orion Pritchard, Leonid P. Pryadko, Chris Quintana, Matthew J. Reagor, David M. Rhodes, Gabrielle Roberts, Charles Rocque, Nicholas C. Rubin, Negar Saei, Kannan Sankaragomathi, Kevin J. Satzinger, Henry F. Schurkus, Christopher Schuster, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Noah Shutty, Vladimir Shvarts, Volodymyr Sivak, Jindra Skruzny, Spencer Small, W. Clarke Smith, Sofia Springer, George Sterling, Jordan Suchard, Marco Szalay, Aaron Szasz, Alex Sztein, Douglas Thor, M. Mert Torunbalci, Abeer Vaishnav, Sergey Vdovichev, Guifré Vidal, Catherine Vollgraff Heidweiller, Steven Waltman, Shannon X. Wang, Theodore White, Kristi Wong, Bryan W. K. Woo, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Bicheng Ying, Juhwan Yoo, Noureldin Yosri, Grayson Young, Adam Zalcman, Yaxing Zhang, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Sergio Boixo, Julian Kelly, Erik Lucero, Yu Chen, Vadim Smelyanskiy, Hartmut Neven, Dmitry Kovrizhin, Johannes Knolle, Jad C. Halimeh, Igor Aleiner, Roderich Moessner, Pedram Roushan,
• Abstract要約: 我々は、量子並列性を利用して、量子プロセッサ上で効率的な手順を実装し、すべての障害実現を効率的にサンプリングする。 1次元と2次元の量子多体ダイナミクスにおいて、乱れのない局所化を観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 117.33878347943316
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: One of the most challenging problems in the computational study of localization in quantum manybody systems is to capture the effects of rare events, which requires sampling over exponentially many disorder realizations. We implement an efficient procedure on a quantum processor, leveraging quantum parallelism, to efficiently sample over all disorder realizations. We observe localization without disorder in quantum many-body dynamics in one and two dimensions: perturbations do not diffuse even though both the generator of evolution and the initial states are fully translationally invariant. The disorder strength as well as its density can be readily tuned using the initial state. Furthermore, we demonstrate the versatility of our platform by measuring Renyi entropies. Our method could also be extended to higher moments of the physical observables and disorder learning.
• Abstract（参考訳）: 量子多体系におけるローカライゼーションの計算学的研究における最も難しい問題の1つは、異常事象の影響を捉えることである。 我々は、量子並列性を利用して、量子プロセッサ上で効率的な手順を実装し、すべての障害実現を効率的にサンプリングする。 一次元と二次元の量子多体力学における乱れのない局所化を観察する:摂動は、進化の生成元と初期状態の両方が完全に変換不変であるにもかかわらず拡散しない。 障害強度とその密度は初期状態を用いて容易に調整できる。 さらに,Renyiエントロピーの測定により,プラットフォームの汎用性を示す。 また,本手法は,身体的観察と障害学習の高次モーメントにまで拡張できる可能性が示唆された。

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