論文の概要: Stabilizing Non-Abelian Topological Order against Heralded Noise via Local Lindbladian Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.21402v1
- Date: Mon, 28 Oct 2024 18:07:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-30 13:38:58.570947
- Title: Stabilizing Non-Abelian Topological Order against Heralded Noise via Local Lindbladian Dynamics
- Title（参考訳）: 局所リンドブラディアンダイナミクスを用いた非アベリア位相秩序の安定化
- Authors: Sanket Chirame, Abhinav Prem, Sarang Gopalakrishnan, Fiona J. Burnell,
- Abstract要約: 本研究では,アベリアと非アベリアの混合状態のトポロジカル秩序が,一般的なヘラルドノイズに対していかに安定したかを示す。
これらの位相的に順序付けられた定常状態は、局所量子チャネルを用いて純粋位相的に順序付けられた基底状態と双方向に接続されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: An important open question for the current generation of highly controllable quantum devices is understanding which phases can be realized as stable steady-states under local quantum dynamics. In this work, we show how robust steady-state phases with both Abelian and non-Abelian mixed-state topological order can be stabilized against generic ``heralded" noise using active dynamics that incorporate measurement and feedback, modeled as a $\textit{fully local}$ Lindblad master equation. These topologically ordered steady states are two-way connected to pure topologically ordered ground states using local quantum channels, and preserve quantum information for a time that is exponentially large in the system size. Specifically, we present explicit constructions of families of local Lindbladians for both Abelian ($\mathbb{Z}_2$) and non-Abelian ($D_4$) topological order whose steady-states host mixed-state topological order when the noise is below a threshold strength. As the noise strength is increased, these models exhibit first-order transitions to intermediate mixed state phases where they encode robust classical memories, followed by (first-order) transitions to a trivial steady state at high noise rates. When the noise is imperfectly heralded, steady-state order disappears but our active dynamics significantly enhances the lifetime of the encoded logical information. To carry out the numerical simulations for the non-Abelian $D_4$ case, we introduce a generalized stabilizer tableau formalism that permits efficient simulation of the non-Abelian Lindbladian dynamics.
- Abstract（参考訳）: 現在の高制御可能な量子デバイスの世代にとって重要な疑問は、どの位相を局所的な量子力学の下で安定な定常状態として実現できるかを理解することである。
本研究では,Abelian と non-Abelian の混合状態トポロジカル秩序の安定な状態相が,測定とフィードバックを組み込んだアクティブダイナミクスを用いて,一般の 'heralded' ノイズに対していかに安定化できるかを,$\textit{fully local}$ Lindblad master equation としてモデル化した。
これらの位相的に順序付けられた定常状態は、局所的な量子チャネルを用いて純粋位相的に順序付けられた基底状態と双方向に接続され、系のサイズが指数関数的に大きい時間の間量子情報を保存する。
具体的には、Abelian(\mathbb{Z}_2$) と non-Abelian(D_4$) の2つの局所リンドブラディアン族の家族の明示的な構成を示す。
ノイズ強度が増加するにつれて、これらのモデルは中間混合状態相への1次遷移を示し、そこでロバストな古典記憶を符号化し、続いて(1次)高雑音速度で自明な定常状態へ遷移する。
ノイズが完全に隠蔽されると、定常状態の順序は消えるが、我々のアクティブダイナミクスは符号化された論理情報の寿命を大幅に向上させる。
非アベリアの$D_4$の場合の数値シミュレーションを行うために、非アベリアリンドブラディアン力学の効率的なシミュレーションを可能にする一般化された安定化テーブルー形式を導入する。
関連論文リスト
- Mixed-State Topological Order under Coherent Noises [2.8391355909797644]
量子ビットのY$軸付近に軸を持つランダム回転雑音下での混合状態トポロジカル秩序の顕著な安定性を見出した。
固有誤差閾値の上限はこれらの位相境界によって決定され、量子誤差補正は不可能となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-05T19:00:06Z) - Robust preparation of ground state phases under noisy imaginary time evolution [0.0]
我々は、様々なノイズモデルに基づく非単体ITT「回路」について考察する。
ノイズの存在下では, 基底状態秩序と相転移が持続することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-06T17:29:12Z) - Stochastic action for the entanglement of a noisy monitored two-qubit
system [55.2480439325792]
局所的な一意雑音が局所的なモニタリングおよび量子間カップリングを受ける2ビット系の絡み合い進化に及ぼす影響について検討した。
チャンタスリ・ドルッセル・ヨルダン経路積分に雑音を組み込んでハミルトニアンを構築し、それを最適絡み合い力学の同定に利用する。
長時間定常エンタングルメントの数値解析により,コンカレンスと雑音強度の非単調な関係が明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-13T11:14:10Z) - Defining stable phases of open quantum systems [0.0]
標準セルオートマトンでは均一性が満足していることが示される。
チャネルが一様であること、従って安定性を示すのに十分な条件を推測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-28T17:55:31Z) - Entanglement and localization in long-range quadratic Lindbladians [49.1574468325115]
局在のシグナルは凝縮物質や低温原子系で観測されている。
本研究では, 局所的な浴槽のアンサンブルに結合した非相互作用性スピンレスフェルミオンの1次元鎖モデルを提案する。
系の定常状態は、コヒーレントホッピングの存在下で安定な$p$をチューニングすることで、局在エンタングルメント相転移を経ることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-13T12:45:25Z) - Dynamical transitions from slow to fast relaxation in random open
quantum systems [0.0]
我々は、ハミルトン系とそのノイズとのカップリングが、入射が距離の力の法則として崩壊するランダム行列となるモデルについて検討する。
定常状態は常に機能しないが、アプローチされる速度は$alpha_H$と$alpha_L$によって3つのフェーズを示す。
摂動理論では、$(alpha_H, alpha_L)$平面の位相境界は弱く強い散逸に対して異なり、ノイズ強度の関数としての相転移が示唆される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-23T20:56:46Z) - Harmonic oscillator kicked by spin measurements: a Floquet-like system
without classical analogous [62.997667081978825]
衝撃駆動は、腹腔鏡的自由度の測定により提供される。
この系の力学は閉解析形式で決定される。
位相空間における結晶構造と準結晶構造、共鳴、カオス的挙動の証拠を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-23T20:25:57Z) - Phase-Integral Formulation of Dynamically Assisted Schwinger Pair
Production [68.8204255655161]
本稿では,スカラー電荷の動的支援によるシュウィンガー対生成の位相積分式について述べる。
強い低周波場と弱い高周波場の下でペア生成密度を求める。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-21T15:48:22Z) - Distinguishing Phases via Non-Markovian Dynamics of Entanglement in
Topological Quantum Codes under Parallel Magnetic Field [0.0]
局所化可能な絡み合いは、平行磁場を持つ位相量子コードの非自明ループについて研究される。
系のトポロジカル-非トポロジカル量子相転移近傍におけるこれらの下界の挙動について検討する。
その結果,非マルコフ雑音の場合,標準測定に基づく下界振動は振幅が大きいことが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-25T12:23:40Z) - Noisy Recurrent Neural Networks [45.94390701863504]
入力データによって駆動される微分方程式の離散化として,隠れ状態に雑音を注入することによって訓練されたリカレントニューラルネットワーク(RNN)について検討する。
合理的な仮定の下では、この暗黙の正則化はより平坦なミニマムを促進し、より安定な力学を持つモデルに偏りを呈し、分類タスクではより大きな分類マージンを持つモデルを好む。
本理論は, 各種入力摂動に対するロバスト性の向上と, 最先端性能の維持を両立させる実証実験により支持された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-09T15:20:50Z) - Feedback-induced instabilities and dynamics in the Jaynes-Cummings model [62.997667081978825]
時間遅延コヒーレントフィードバックを受けるJaynes-Cummingsモデルのコヒーレンスと定常状態特性について検討する。
導入されたフィードバックは、システムの動的応答と定常量子特性を質的に修正する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-20T10:07:01Z)
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。