論文の概要: Decoding scrambled quantum information that was never encoded: An experimental demonstration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.16335v3
• Date: Mon, 28 Jul 2025 07:56:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 22:32:02.278617
• Title: Decoding scrambled quantum information that was never encoded: An experimental demonstration
• Title（参考訳）: 符号化されていないスクランブル量子情報の復号化実験
• Authors: Yi-Te Huang, Siang-Wei Huang, Jhen-Dong Lin, Adam Miranowicz, Neill Lambert, Guang-Yin Chen, Franco Nori, Yueh-Nan Chen,
• Abstract要約: 量子情報スクランブル (QIS) は、初期局所化された情報を量子多体システム全体に急速に拡散させることを記述している。 本稿では,従来の情報生成前の復号化を可能にするプロトコルを提案する。 本稿では,クラウドベースのQuantinuumとIBMの量子プロセッサ上で,量子回路の設計とプロトコルの実験的実装について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum information scrambling (QIS) describes the rapid spread of initially localized information across an entire quantum many-body system through entanglement generation. Once scrambled, the original local information becomes encoded globally, inaccessible from any single subsystem. In this work, we introduce a protocol that enables information scrambling into the past, allowing decoding even before the original information is generated. This protocol is achieved by simulating a closed timelike curve (a theoretical construct in which particles can traverse backward in time) using postselection methods. Remarkably, the postselected outcome corresponds to a paradox-free trajectory that enables consistent time travel and reliable information recovery. Furthermore, the success probability is governed by out-of-time-ordered correlations, which is a standard measure of QIS. We present a quantum circuit design and experimentally implement our protocol on cloud-based Quantinuum and IBM quantum processors. Our approach illuminates a unique quantum task: retrieving information encoded in the future without altering the past.
• Abstract（参考訳）: QIS(Quantum Information scrambling)は、量子多体系全体にわたる初期局在情報の急速な拡散を、絡み合い生成によって記述する。 一度スクランブルされると、元のローカル情報はグローバルにエンコードされ、どのサブシステムからもアクセスできない。 本研究では,過去の情報に衝突し,元の情報が生成される前に復号化できるプロトコルを提案する。 このプロトコルは、ポストセレクション法を用いて、閉じた時間のような曲線(粒子が時間内に後方に移動できる理論的な構成)をシミュレートすることで実現される。 注目すべきは、ポストセレクトの結果は、一貫した時間旅行と信頼できる情報回復を可能にするパラドックスのない軌道に対応することである。 さらに、成功確率は、QISの標準尺度である、時間外順序付き相関によって制御される。 本稿では,クラウドベースのQuantinuumとIBMの量子プロセッサ上で,量子回路の設計とプロトコルの実験的実装について述べる。 我々のアプローチは、過去を変えることなく将来符号化された情報を取得するという、ユニークな量子タスクを照らす。

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