論文の概要: Noise resilience in adaptive and symmetric monitored quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.14784v1
- Date: Fri, 18 Oct 2024 18:00:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-22 13:16:02.529297
- Title: Noise resilience in adaptive and symmetric monitored quantum circuits
- Title（参考訳）: 適応型及び対称型量子回路における雑音耐性
- Authors: Moein N. Ivaki, Teemu Ojanen, Ali G. Moghaddam,
- Abstract要約: 本研究では,対称性遮断音の存在下での対称性保護吸収状態と電荷吸収遷移の運命について検討する。
ノイズの純効果は、コヒーレントかつ非コヒーレントな対称性破壊効果をもたらす。
現在の量子ハードウェアでは避けられないノイズがあるにもかかわらず、我々の発見は対称性が保護された位相を観測するための楽観的な展望を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Monitored quantum circuits offer great perspectives for exploring the interplay of quantum information and complex quantum dynamics. These systems could realize the extensively studied entanglement and purification phase transitions, as well as a rich variety of symmetry-protected and ordered non-equilibrium phases. The central question regarding such phases is whether they survive in real-world devices exhibiting unavoidable symmetry-breaking noise. We study the fate of the symmetry-protected absorbing state and charge-sharpening transitions in the presence of symmetry-breaking noise, and establish that the net effect of noise results in coherent and incoherent symmetry-breaking effects. The coherent contribution removes a sharp distinction between different phases and renders phase transitions to crossovers. Nevertheless, states far away from the original phase boundaries retain their essential character. In fact, corrective feedback in adaptive quantum circuits and postselected measurements in symmetric charge-conserving quantum circuits can suppress the effects of noise, thereby stabilizing the absorbing and charge-sharp phases, respectively. Despite the unavoidable noise in current quantum hardwares, our findings offer an optimistic outlook for observing symmetry-protected phases in currently available Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices. Moreover, our work suggests a symmetry-based benchmarking method as an alternative for characterizing noise and evaluating average local gate fidelity.
- Abstract（参考訳）: 監視された量子回路は、量子情報と複雑な量子力学の相互作用を探索するための素晴らしい視点を提供する。
これらの系は、広く研究された絡み合いと浄化相転移、および様々な対称性で保護され秩序づけられた非平衡相を実現することができる。
このような位相に関する中心的な問題は、避けられない対称性を破るノイズを示す現実世界のデバイスで生き残るかどうかである。
本研究では,対称性遮断音の存在下での対称性保護吸収状態と電荷吸収遷移の運命について検討し,ノイズの純効果がコヒーレントかつ非コヒーレントな対称性破壊効果をもたらすことを示す。
コヒーレントな寄与は、異なる相の明確な区別を取り除き、相転移をクロスオーバーに変換する。
それでも、元の位相境界から遠く離れた州は、その本質的な性格を保っている。
実際、適応量子回路における補正的フィードバックと対称電荷保存量子回路における後続測定は、ノイズの影響を抑え、それぞれ吸収相と電荷共有相を安定化させる。
現在の量子ハードウェアにおける避けられないノイズにもかかわらず、我々の研究結果は、現在利用可能なノイズ中間量子(NISQ)デバイスで対称性保護された位相を観測するための楽観的な展望を提供する。
さらに,ノイズの識別と平均局所ゲート忠実度評価の代替として,対称性に基づくベンチマーク手法を提案する。
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