論文の概要: Experimental protocol for observing single quantum many-body scars with transmon qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.14613v2
• Date: Mon, 11 Aug 2025 08:20:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-12 21:23:28.107691
• Title: Experimental protocol for observing single quantum many-body scars with transmon qubits
• Title（参考訳）: トランペット量子ビットを用いた単一量子多体傷の観察のための実験的プロトコル
• Authors: Peter Græns Larsen, Anne E. B. Nielsen, André Eckardt, Francesco Petiziol,
• Abstract要約: 量子多体傷(Quantum many-body scars)は、局所的な観測対象の熱的期待値を再現できないエネルギー固有状態である。 本研究では, 固定周波数, 固定結合型超伝導量子ビットのアーキテクチャにおいて, 単一障害を観測するためのプロトコルを提案する。
• 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 many-body scars are energy eigenstates which fail to reproduce thermal expectation values of local observables, in systems where the rest of the many-body spectrum fulfils eigenstate thermalization. Experimental observation of quantum many-body scars has so far been limited to models with multiple scar states evenly spaced in energy. It is thus an interesting question whether even single isolated scars, which theoretically embody the weakest possibile violation of eigenstate thermalization and may be thought to have no detectable impact in experiments, can leave a trace in measurable quantities. Moreover, single scars offer an interesting scenario for exploring the connection between quantum many-body scars and the original notion of scarring in quantum dynamical systems theory. Here we propose protocols to observe single scars in architectures of fixed-frequency, fixed-coupling superconducting qubits. We first adapt known models possessing the desired features into a form particularly suited for the experimental platform. We develop protocols for the implementation of these models, through trotterized sequences of two-qubit cross-resonance interactions, and verify the existence of the approximate scar state in the stroboscopic effective Hamiltonian. Since a single scar cannot be detected from coherent revivals in the dynamics, differently from towers of scar states, we propose and numerically investigate alternative and experimentally-accessible signatures. These include the dynamical response of the scar to local state deformations, to controlled noise, and to the resolution of the Lie-Suzuki-Trotter digitization.
• Abstract（参考訳）: 量子多体傷 (quantum many-body scars) は、多体スペクトルの残りが固有状態の熱化を満たす系において、局所的な可観測物の熱期待値を再現できないエネルギー固有状態である。 量子多体傷の実験的観察は、これまでエネルギーに均等に配置された複数の傷痕状態を持つモデルに限られてきた。 したがって、理論上最も弱いポッシブル熱化違反を具現化しており、実験で検出可能な影響を与えないと考えられる単一の孤立した傷でさえ、測定可能な量に痕跡を残すことができるかどうかという興味深い疑問である。 さらに、単一スカーは量子多体スカーと量子力学系理論におけるスカーリングの概念の間の関係を探求する興味深いシナリオを提供する。 本稿では, 固定周波数, 固定結合型超伝導量子ビットのアーキテクチャにおいて, 単一障害を観測するためのプロトコルを提案する。 私たちはまず、望まれる特徴を持つ既知のモデルを、特に実験プラットフォームに適した形式に適応させます。 本研究では,2量子交叉共振相互作用のトロッタ化シーケンスを用いて,これらのモデルの実装のためのプロトコルを開発し,分光有効ハミルトニアンにおける近似スカー状態の存在を検証した。 一つの傷跡が、傷跡状態の塔と異なり、ダイナミックスにおけるコヒーレントリバイバルから検出できないため、代替および実験的にアクセス可能なシグネチャを提案し、数値的に検討する。 これには、局所状態の変形に対する傷の動的応答、制御ノイズへの応答、リー・スズキ・トロッターデジタル化の分解能が含まれる。

関連論文リスト

• Grassmann Variational Monte Carlo with neural wave functions [45.935798913942904]
  ヒルベルト空間のグラスマン幾何学の観点から、Pfau et al.citepfau2024accurateによって導入された枠組みを定式化する。 正方格子上のハイゼンベルク量子スピンモデルに対する我々のアプローチを検証し、多くの励起状態に対して高精度なエネルギーと物理観測値を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-14T13:53:13Z)
• Error mitigation of shot-to-shot fluctuations in analog quantum simulators [46.54051337735883]
  本稿では,ハミルトニアンがシステムダイナミクスを制御しているパラメータのショット・ツー・ショット変動に対処する誤差軽減手法を提案する。 我々は、このショット・ツー・ショットノイズを増幅し、ゼロノイズ制限を外挿することで、現実的な雑音分布に対するノイズのない結果が復元されることを厳密に証明する。 数値解析により,現実的な条件下でのRydberg原子配列の有効多体コヒーレンス時間の大幅な向上を予測した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-19T18:00:00Z)
• ScarFinder: a detector of optimal scar trajectories in quantum many-body dynamics [13.395133118438528]
  量子多体傷などのコヒーレントな量子力学を引き起こすメカニズムは、最近多くの関心を集めている。 ScarFinderは、スカー状態やその構造を事前に知ることなく、スカーライクなダイナミクスの可能性を明らかにする変分フレームワークである。 我々はScarFinderを量子多体系におけるコヒーレントダイナミクスの同定と最適化のための強力なモデルに依存しないツールとして確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-16T18:00:01Z)
• Enhancing Revivals Via Projective Measurements in a Quantum Scarred System [51.3422222472898]
  量子多体散乱系は非定型的動的挙動を示し、熱化を回避し、周期的状態回復を特徴とする。 パラメタティックPXPモデルのスカー部分空間の力学に及ぼす射影測定の影響について検討する。 我々は、この現象の根底にある重要なメカニズムとして、量子スカーの自然な劣化に対抗して、測定誘起位相再同期を同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-28T17:03:14Z)
• Exploring the properties of quantum scars in a toy model [0.0]
  エルゴード性の概念を導入し、孤立量子系における量子不足に起因する偏差を探求する。 元々は、カオス系の特定の波動関数における古典的に不安定な軌道の痕跡として同定された量子傷は、最近、非エルゴード力学におけるそれらの役割に対する関心を取り戻した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-05T16:31:08Z)
• From angular coefficients to quantum observables: a phenomenological appraisal in di-boson systems [44.99833362998488]
  マルチボソン過程のスピン構造にアクセスすることへの関心が高まっていることから, 双ボソン系の偏極係数とスピン相関係数について検討した。 そこで本研究では,QCDとエレクトロオーク型の高次補正,オフシェルモデリング,およびフィデューシャルセレクションやニュートリノ再構成などの現実的な効果が避けられないことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-25T08:30:54Z)
• Stability of quantum many-body scars on PXP model [49.1574468325115]
  我々は、状態の進化を監視し、リバイバルを特定するために、忠実度と平均相関を数値的に計算する。 その結果, PXP傷の絡み合いのエントロピーは高い感度を示した。 傷跡と重なる状態の復活など他の傷跡は、顕著な頑丈さを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-19T22:39:15Z)
• Unsupervised learning of quantum many-body scars using intrinsic dimension [0.0]
  量子多体散乱系は熱的および非熱的散乱固有状態の両方をスペクトルに含んでいる。 このスカーリング現象は、様々な量子工学の応用においてデコヒーレンスを回避するための潜在的な道のりとなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-15T16:04:09Z)
• Stability of the many-body scars in fermionic spin-1/2 models [0.0]
  スピン-1/2フェルミオン系における多体傷の安定性について, 関連物質における最も典型的な摂動条件下で検討した。 傷跡のいくつかは、特定の摂動には全く敏感でないことがわかりました。 小システムや小摂動では、多体の傷跡によって示されるさらなる安定性を識別し、記述する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-26T18:00:03Z)
• 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)
• Quantum local random networks and the statistical robustness of quantum scars [68.8204255655161]
  ランダムハミルトニアンの一般アンサンブルにおける量子スカーの出現について検討する。 私たちは「統計学」と呼ぶ傷跡のクラスを見つけます システムサイズによる統計的傷点数のスケーリングについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-02T07:53:09Z)
• Orthogonal Quantum Many-body Scars [0.41998444721319206]
  量子多体傷は固有状態熱化仮説の反例として提唱されている。 この例は、量子エルゴディディティと多体絡みの関連に関する新たな洞察を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-15T16:59:35Z)
• Controlling many-body dynamics with driven quantum scars in Rydberg atom arrays [41.74498230885008]
  1次元と2次元の3から200個の強く相互作用する量子ビットからなる多体系における急激なクエンチに続く非平衡ダイナミクスを実験的に検討した。 本研究では, 周期駆動によりスカーリバイバルが安定化し, 離散時間結晶秩序に類似したロバストなサブハーモニック応答が生じることを見出した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:02Z)
• Exact many-body scars and their stability in constrained quantum chains [55.41644538483948]
  量子傷は、低い絡み合いエントロピーを特徴とする非熱的固有状態である。 本研究では,これらの正確な量子的傷点の摂動に対する応答について,システムサイズによる忠実度感受性のスケーリングを解析して検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-16T19:05:50Z)
• Quantum Many-Body Scars in Optical Lattices [0.0]
  本稿では,2重変調Bose-Hubbardシステムにおいて,量子多体傷を発生させる簡単なセットアップを提案する。 ダイナミクスは、高周波膨張における密度補助トンネルによって現れる運動的制約によって制御されていることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-05T12:15:04Z)

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。