論文の概要: Error Threshold of SYK Codes from Strong-to-Weak Parity Symmetry Breaking

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.24225v1
• Date: Thu, 31 Oct 2024 17:59:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-01 16:59:35.548534
• Title: Error Threshold of SYK Codes from Strong-to-Weak Parity Symmetry Breaking
• Title（参考訳）: 強弱パリティ対称性の破断によるSYK符号の誤り閾値
• Authors: Jaewon Kim, Ehud Altman, Jong Yeon Lee,
• Abstract要約: SYKモデルの情報理論能力とその変種に及ぼすデコヒーレンスの影響について検討する。 強フェルミオンパリティ対称性雑音の下では、混合状態はフェルミオンパリティの強から弱自発的対称性の破れを受ける。 この結果は,現実的な量子シナリオにおけるワームホールトラバーサビリティの低下を浮き彫りにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9765390080572334
• License:
• Abstract: Quantum error correction (QEC) codes are fundamentally linked to quantum phases of matter: the degenerate ground state manifold corresponds to the code space, while topological excitations represent error syndromes. Building on this concept, the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model, characterized by its extensive quasi-ground state degeneracy, serves as a constant rate approximate QEC code. In this work, we study the impacts of decoherence on the information-theoretic capacity of SYK models and their variants. Such a capacity is closely tied to traversable wormholes via its thermofield double state, which theoretically enables the teleportation of information across a black hole. We calculate the coherent information in the maximally entangled quasi-ground state space of the SYK models under the fermion parity breaking and parity conserving noise. Interestingly, we find that under the strong fermion parity symmetric noise, the mixed state undergoes the strong to weak spontaneous symmetry breaking of fermion parity, which also corresponds to the information-theoretic transition. Our results highlight the degradation of wormhole traversability in realistic quantum scenarios, as well as providing critical insights into the behavior of approximate constant-rate QEC codes under decoherence.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー補正(QEC)符号は、基本的に物質の量子相と結びついている: 退化基底状態多様体は符号空間に対応し、トポロジカル励起は誤り症候群を表す。 この概念に基づいて、Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)モデルは、その広範な準基底状態の縮退によって特徴づけられ、定レート近似QEC符号として機能する。 本研究では,SYKモデルの情報理論能力とその変種に対するデコヒーレンスの影響について検討する。 このような容量は、熱場の二重状態を通じて移動可能なワームホールと密接に結びついており、理論上はブラックホールを横切る情報のテレポーテーションを可能にしている。 我々は、フェルミオンパリティの破れとパリティ保存ノイズの下で、SYKモデルの最大絡み合う準基底状態空間におけるコヒーレント情報を算出する。 興味深いことに、強いフェルミオンパリティ対称性のノイズの下では、混合状態はフェルミオンパリティの強いから弱い自発的対称性の破れを受けており、情報理論の遷移に対応している。 本研究は,現実的な量子シナリオにおけるワームホールトラバーサビリティの劣化と,デコヒーレンス下での近似定レートQEC符号の挙動に関する重要な洞察を提供するものである。

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