論文の概要: Quantum ergodicity and scrambling in quantum annealers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.12625v1
- Date: Tue, 19 Nov 2024 16:34:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-20 13:36:18.436931
- Title: Quantum ergodicity and scrambling in quantum annealers
- Title（参考訳）: 量子異方体における量子エルゴディディティとスクランブル
- Authors: Manuel H. Muñoz-Arias, Pablo M. Poggi,
- Abstract要約: 量子異方体の完全な力学を記述するユニタリ進化作用素は、典型的には量子カオスである。
我々は、量子アニールのハイゼンベルク力学が、量子情報の揺らぎの目印である広範な演算子拡散につながることを観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum annealers play a major role in the ongoing development of quantum information processing and in the advent of quantum technologies. Their functioning is underpinned by the many-body adiabatic evolution connecting the ground state of a simple system to that of an interacting classical Hamiltonian which encodes the solution to an optimization problem. Here we explore more general properties of the dynamics of quantum annealers, going beyond the low-energy regime. We show that the unitary evolution operator describing the complete dynamics is typically highly quantum chaotic. As a result, the annealing dynamics naturally leads to volume-law entangled random-like states when the initial configuration is rotated away from the low-energy subspace. Furthermore, we observe that the Heisenberg dynamics of a quantum annealer leads to extensive operator spreading, a hallmark of quantum information scrambling. In all cases, we study how deviations from chaotic behavior can be identified when analyzing cyclic ramps, where the annealing schedule is returned to the initial configuration.
- Abstract（参考訳）: 量子アニールは、量子情報処理の継続的な発展と量子技術の出現において重要な役割を果たしている。
それらの函数は、単純系の基底状態と、最適化問題への解を符号化する相互作用する古典的ハミルトニアンとを結合する多体断熱進化によって支えられている。
ここでは、低エネルギー状態を超えた量子異方体の力学のより一般的な性質を探求する。
完全な力学を記述するユニタリ進化作用素は、典型的には量子カオスである。
結果として、アニーリングダイナミクスは、初期構成が低エネルギー部分空間から遠ざかるときに、自然に容積法則の絡み合ったランダムな状態をもたらす。
さらに、量子アニールのハイゼンベルク力学が、量子情報の衝突の目印である広範な演算子拡散につながることが観察された。
いずれの場合も,循環傾斜解析においてカオス的行動からの逸脱を識別し,アニーリングスケジュールを初期設定に戻す方法について検討する。
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