論文の概要: Stochastic resetting in discrete-time quantum dynamics: steady states and correlations in few-qubit systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.11497v1
• Date: Tue, 15 Oct 2024 11:07:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-16 14:00:58.314092
• Title: Stochastic resetting in discrete-time quantum dynamics: steady states and correlations in few-qubit systems
• Title（参考訳）: 離散時間量子力学における確率的リセット--数量子系における定常状態と相関
• Authors: Sascha Wald, Louie Hong Yao, Thierry Platini, Chris Hooley, Federico Carollo,
• Abstract要約: 量子コンピュータにおける離散時間リセットダイナミクスの定常特性について検討する。 ポアソニアンリセットに対しては、プロセスの定常状態を計算し、量子ゲートにおける「共鳴」の存在を実証する。 リセット確率が時間とともに十分に急速に消失した場合、システムは定常状態に近づかないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Time evolution in several classes of quantum devices is generated through the application of quantum gates. Resetting is a critical technological feature in these systems allowing for mid-circuit measurement and complete or partial qubit reset. The possibility of realizing discrete-time reset dynamics on quantum computers makes it important to investigate the steady-state properties of such dynamics. Here, we explore the behavior of generic discrete-time unitary dynamics interspersed by random reset events. For Poissonian resets, we compute the stationary state of the process and demonstrate, by taking a weak-reset limit, the existence of "resonances" in the quantum gates, allowing for the emergence of steady state density matrices which are not diagonal in the eigenbasis of the generator of the unitary gate. Such resonances are a genuine discrete-time feature and impact on quantum and classical correlations even beyond the weak-reset limit. Furthermore, we consider non-Poissonian reset processes and explore conditions for the existence of a steady state. We show that, when the reset probability vanishes sufficiently rapidly with time, the system does not approach a steady state. Our results highlight key differences between continuous-time and discrete-time stochastic resetting and may be useful to engineer states with controllable correlations on existing devices.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイスのいくつかのクラスにおける時間進化は、量子ゲートの適用によって生成される。 リセットはこれらのシステムにおいて重要な技術的特徴であり、中間回路の測定と完全または部分量子ビットのリセットを可能にする。 量子コンピュータ上で離散時間リセットダイナミクスを実現する可能性は、そのような力学の定常特性を調べることが重要である。 本稿では、ランダムリセットイベントによって分散された離散時間ユニタリダイナミクスの挙動について考察する。 ポアソニアンリセットに対しては、プロセスの定常状態を計算し、弱リセットの極限を取ることにより、量子ゲートにおける「共鳴」の存在を証明し、ユニタリゲートのジェネレータの固有基底において対角的でない定常状態密度行列の出現を可能にする。 このような共鳴は真の離散時間的特徴であり、弱いリセット限界を超えても量子的および古典的相関に影響を及ぼす。 さらに、非ポアソン的リセット過程を考察し、定常状態の存在の条件を探求する。 リセット確率が時間とともに十分に急速に消失した場合、システムは定常状態に近づかないことを示す。 この結果から,連続時間と離散時間確率リセットの主な相違点が浮き彫りとなり,既存のデバイスに制御可能な相関関係を持つ状態のエンジニアにとって有用である可能性が示唆された。

関連論文リスト

• Space-time correlations in monitored kinetically constrained discrete-time quantum dynamics [0.0]
  我々は,Rydberg量子シミュレータに自然に実装された,運動的に制約された多体量子システムを示す。 非相関な無限温度平均定常状態を特徴とするにもかかわらず、ダイナミクスは高速かつ遅い時空領域の共存を示す。 我々の研究は、量子プロセッサやシミュレータにおける複雑な力学や集合現象を特徴づける手段として、離散時間オープン量子多体システムのための大規模な偏差フレームワークを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-19T10:24:07Z)
• Hysteresis and Self-Oscillations in an Artificial Memristive Quantum Neuron [79.16635054977068]
  本研究では, 量子メムリスタを含む人工ニューロン回路について, 緩和と脱落の存在下で検討した。 この物理原理は、量子デバイスの電流電圧特性のヒステリシス的挙動を可能にすることを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-01T16:47:23Z)
• Variational quantum simulation using non-Gaussian continuous-variable systems [39.58317527488534]
  現状のフォトニクス技術と互換性のある連続可変変分量子固有解器を提案する。 私たちが導入したフレームワークは、ヒルベルト空間の切り離しを導入することなく、離散変数系と連続変数系を比較することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-24T15:20:07Z)
• Tight-binding model subject to conditional resets at random times [1.6552218925279174]
  時間依存型および条件付きリセットプロトコルの量子系の力学について検討する。 指数的リセットの下では、外部の強制力の存在と欠如の両方で、システムは定常状態に緩和する。 リセット部位の選択は、リセット部位で粒子を見つける相対確率を決定する上で決定的な役割を果たす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-27T08:27:59Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Indication of critical scaling in time during the relaxation of an open quantum system [34.82692226532414]
  相転移は、温度や外部磁場のような連続的な制御パラメータに応答して物理系の特異な振る舞いに対応する。 相関長のばらつきに伴う連続相転移に近づき、顕微鏡システムの詳細とは無関係な臨界指数を持つ普遍的なパワーロースケーリング挙動が発見された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T05:59:14Z)
• Emergent quantum correlations and collective behavior in non-interacting quantum systems subject to stochastic resetting [0.0]
  我々は,Rabiリセットの存在下でのコヒーレント振動を受ける非相互作用スピン系のダイナミクスについて検討した。 リセットは一般に長距離量子および古典的相関を誘導することを示す。 熱力学の限界では、スピン系は集合的な振舞いを特徴付けることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-25T12:22:19Z)
• Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor [80.17270167652622]
  量子体系は、その低温平衡状態において豊富な相構造を示す。 超伝導量子ビット上の固有状態秩序DTCを実験的に観測する。 結果は、現在の量子プロセッサ上での物質の非平衡相を研究するためのスケーラブルなアプローチを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-28T18:00:03Z)
• Time periodicity from randomness in quantum systems [0.0]
  多くの複雑な系は非周期的な強制の下で自発的に振動することができる。 我々は、オープン量子系の繰り返し相互作用記述の中にこの挙動が現れることを示した。 具体的には、ランダムな時間における補助系との逐次結合による散逸を行う多体量子系について考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-27T18:02:31Z)
• Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling quantum circuits [58.720142291102135]
  最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。 我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。 動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z)
• Quantum time crystals with programmable disorder in higher dimensions [0.0]
  2つの空間次元に離散量子時間結晶が存在するという新たな証拠を提示する。 これらは、非平衡力学を行う駆動量子多体系において離散時間変換対称性を破る複雑な量子系である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-15T18:02:07Z)

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。