論文の概要: Exact Many-body Quantum Dynamics in One-Dimensional Baths via "Superspins"
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.00588v1
- Date: Thu, 01 May 2025 15:22:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:55.349751
- Title: Exact Many-body Quantum Dynamics in One-Dimensional Baths via "Superspins"
- Title（参考訳）: スーパースピン」を通した一次元浴における多体量子ダイナミクス
- Authors: Joseph T. Lee, Silvia Cardenas-Lopez, Stuart J. Masson, Rahul Trivedi, Ana Asenjo-Garcia,
- Abstract要約: 我々は、幅広い電磁力学のクラスを成長させる問題のクラスを示す。
部分置換対称性が出現する条件を利用する。
大規模配列の多体ダイナミクスを効率的に計算する方法を示す。
- 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: Computing the exact dynamics of many-body quantum systems becomes intractable as system size grows. Here, we present a symmetry-based method that provides an exponential reduction in the complexity of a broad class of such problems $\unicode{x2014}$ qubits coupled to one-dimensional electromagnetic baths. We identify conditions under which partial permutational symmetry emerges and exploit it to group qubits into collective multi-level degrees of freedom, which we term ''superspins.'' These superspins obey a generalized angular momentum algebra, reducing the relevant Hilbert space dimension from exponential to polynomial. Using this framework, we efficiently compute many-body superradiant dynamics in large arrays of qubits coupled to waveguides and ring resonators, showing that $\unicode{x2014}$ unlike in conventional Dicke superradiance $\unicode{x2014}$ the total spin length is not conserved. At long times, dark states become populated. We identify configurations where these states exhibit metrologically useful entanglement. Our approach enables exact treatment of complex dissipative dynamics beyond the fully symmetric limit and provides a rigorous benchmark for approximate numerical methods.
- Abstract（参考訳）: 多体量子系の正確な力学の計算は、システムのサイズが大きくなるにつれて困難になる。
ここでは、一次元電磁浴に結合した様々な問題$\unicode{x2014}$ qubitsの複雑性を指数関数的に減少させる対称性に基づく方法を提案する。
部分置換対称性が出現する条件を特定し、これを「スーパースピン」と呼ぶような集合的多値自由度にグループ化するために利用し、これらの超スピンは一般化された角運動量代数に従うので、関連するヒルベルト空間次元を指数関数から多項式へ還元する。
このフレームワークを用いて、導波路とリング共振器に結合した大きな量子ビットの配列における多体超ラジアント力学を効率的に計算し、従来のDicke Superradiance $\unicode{x2014}$とは異なり、総スピン長は保存されないことを示す。
長い時間に、暗黒の州が人口が増えます。
これらの状態が有意な絡み合いを示す構成を同定する。
提案手法は, 完全対称限界を超える複素散逸ダイナミクスの正確な処理を可能にし, 近似数値法のための厳密なベンチマークを提供する。
関連論文リスト
- Zipping many-body quantum states: a scalable approach to diagonal entropy [0.0]
ブルート・フォース・トモグラフィー手法に代わる,効率的かつスケーラブルな画像圧縮アルゴリズムとして,Lempel-Zivロスレス画像圧縮アルゴリズムについて検討する。
このアプローチは、一次元量子イジングモデルと、従来の対称性の破れを示す2次元状態の2つの例で検証する。
また, 対角エントロピー密度の特異部分を, 複製された作用に対する再正規化群を用いて解析した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-26T07:24:47Z) - Symmetric tensor scars with tunable entanglement from volume to area law [0.0]
可変長距離絡み付き高エネルギー固有状態の構築について検討する。
我々は、2体相関を持つ非可積分スピン-1/2ハミルトニアンのクラスに対して、多くの正確なゼロエネルギー固有状態を求める。
このフレームワークは高次元への自然な拡張を持ち、格子幾何学と内部対称性によって制御される絡み合った状態は、相関した非平衡量子物質の新しいクラスをもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-23T19:00:03Z) - Quantum computing in spin-adapted representations for efficient simulations of spin systems [0.0]
本稿では,全スピン演算子の固有ベイジで直接量子アルゴリズムを設計するための新しい定式化を導入する。
この形式主義は各トランケーションしきい値に対してスピン適応ハミルトニアンの階層を生成する。
これらの歪んだハミルトニアンは、量子シミュレーションに適したスパースおよび局所クビットハミルトニアンで符号化することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-19T12:38:20Z) - Efficient Eigenstate Preparation in an Integrable Model with Hilbert Space Fragmentation [42.408991654684876]
量子回路を用いたスピン鎖の固有状態の合成について検討する。
我々は、粒子間の相互作用が十分に単純である相互作用モデルにおいても、成長の成果が得られていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-22T18:57:08Z) - Neural Pfaffians: Solving Many Many-Electron Schrödinger Equations [58.130170155147205]
神経波関数は、計算コストが高いにもかかわらず、多電子系の基底状態の近似において前例のない精度を達成した。
近年の研究では、個々の問題を個別に解くのではなく、様々な構造や化合物にまたがる一般化波動関数を学習することでコストを下げることが提案されている。
この研究は、分子間の一般化に適した過度にパラメータ化され、完全に学習可能なニューラルウェーブ関数を定義することで、この問題に取り組む。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-23T16:30:51Z) - SU(d)-Symmetric Random Unitaries: Quantum Scrambling, Error Correction,
and Machine Learning [11.861283136635837]
SU(d)対称性の存在下では、局所保存量は、$t rightarrow infty$ であっても残留値を示す。
また, SU(d)-対称ユニタリは, 構成上最適符号に利用できることを示す。
量子ニューラルネットワークによるオーバーパーティタライズしきい値の導出を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-28T16:12:31Z) - A bound on approximating non-Markovian dynamics by tensor networks in
the time domain [0.9790236766474201]
時間計算資源を用いて,スピンボソンモデルを効率的にシミュレーションできることを示す。
この境界は、スピンボソンモデルが時間計算資源を用いて効率的にシミュレートできることを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-28T14:50:53Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z) - Entropy decay for Davies semigroups of a one dimensional quantum lattice [13.349045680843885]
進化状態と平衡ギブス状態の間の相対エントロピーは、鎖の長さと対数的にスケールする指数で指数関数的に高速に収縮することを示す。
これは、多体内および非平衡量子系の研究に広く応用されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-01T16:15:58Z) - Chaos and subdiffusion in the infinite-range coupled quantum kicked
rotors [0.0]
無限範囲結合型量子キックローターを無限範囲結合型ボソニックモデル上にマッピングする。
熱力学の極限において、系は効果的な非線形単回転ハミルトニアンと同値のグロス=ピタエフスキー方程式の集合によって記述される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-15T22:29:01Z) - The role of boundary conditions in quantum computations of scattering
observables [58.720142291102135]
量子コンピューティングは、量子色力学のような強い相互作用する場の理論を物理的時間進化でシミュレートする機会を与えるかもしれない。
現在の計算と同様に、量子計算戦略は依然として有限のシステムサイズに制限を必要とする。
我々は、ミンコフスキー符号量1+1ドルの体積効果を定量化し、これらが体系的不確実性の重要な源であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-01T17:43:11Z) - Hartree-Fock on a superconducting qubit quantum computer [30.152226344347064]
ここでは、12の量子ビット、78の2量子ビットゲート、114の1量子ビットゲートを含む、最も大きな化学の一連の量子シミュレーションを行う。
我々は、ジアゼンの異性化と同様に、$rm H_6$, $rm H_8$, $rm H_10$, $rm H_12$の結合エネルギーをモデル化する。
また,本実験の有効性を劇的に向上させる$N$-representabilityに基づく誤り軽減戦略を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-08T18:00:06Z)
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。