論文の概要: Efficient Detection of Strong-To-Weak Spontaneous Symmetry Breaking via the Rényi-1 Correlator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.23512v1
• Date: Wed, 30 Oct 2024 23:44:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-01 16:59:39.608456
• Title: Efficient Detection of Strong-To-Weak Spontaneous Symmetry Breaking via the Rényi-1 Correlator
• Title（参考訳）: Rényi-1コレレータによる強弱自発対称性の効率的な検出
• Authors: Zack Weinstein,
• Abstract要約: 強弱自然対称性の破れ (SW SSB) は、近年、物質の量子混合状態の普遍的な特徴として現れている。 本稿では,SW SSB を混合状態で観測可能な R'enyi-1 相関器を提案する。 具体的には、与えられた混合状態の正準浄化(CP)を確実に作成することができれば、混合状態のSW SSBは、CP状態の通常の2点相関関数を介して検出することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Strong-to-weak spontaneous symmetry breaking (SWSSB) has recently emerged as a universal feature of quantum mixed-state phases of matter. While various information-theoretic diagnostics have been proposed to define and characterize SWSSB phases, relating these diagnostics to observables which can be efficiently and scalably probed on modern quantum devices remains challenging. Here we propose a new observable for SWSSB in mixed states, called the R\'enyi-1 correlator, which naturally suggests a potential route towards scalably detecting SWSSB phases in experiment. Specifically, if the canonical purification (CP) of a given mixed state can be reliably prepared, then SWSSB in the mixed state can be detected via ordinary two-point correlation functions in the CP state. We discuss several simple examples of CP states which can be efficiently prepared on quantum devices, and whose reduced density matrices exhibit SWSSB. The R\'enyi-1 correlator also satisfies several useful theoretical properties: it naturally inherits a stability theorem recently proven for the closely-related fidelity correlator, and it directly defines SWSSB as a particular pattern of ordinary spontaneous symmetry breaking in the CP state.
• Abstract（参考訳）: 強弱自然対称性の破れ(SWSSB)は、近年、物質の量子混合状態の普遍的な特徴として現れている。 SWSSB相の定義と特徴付けのために、様々な情報理論的診断法が提案されているが、現代の量子デバイス上で効率よく、より精査できる観測可能なものにこれらの診断を関連付けることは、依然として困難である。 本稿では、R'enyi-1相関器と呼ばれる混合状態におけるSWSSBの新しい観測可能法を提案する。 具体的には、与えられた混合状態の正準浄化(CP)を確実に作成することができれば、混合状態のSWSSBは、CP状態の通常の2点相関関数を介して検出することができる。 本稿では,量子デバイス上で効率的に調製できるCP状態の簡単な例について論じ,密度行列の減少がSWSSBを示す。 R'enyi-1 相関器はまた、いくつかの有用な理論的性質を満たす: 近縁なフィデリティ相関器で最近証明された安定性定理を自然に継承し、SWSSBをCP状態における通常の自然対称性の破れの特定のパターンとして直接定義する。

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