論文の概要: Probing mixed-state phases on a quantum computer via Renyi correlators and variational decoding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02900v1
- Date: Mon, 05 May 2025 18:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.071571
- Title: Probing mixed-state phases on a quantum computer via Renyi correlators and variational decoding
- Title（参考訳）: Renyi相関器と変分復号器による量子コンピュータ上の混合状態位相の探索
- Authors: Yuxuan Zhang, Timothy H. Hsieh, Yong Baek Kim, Yijian Zou,
- Abstract要約: 我々はQuantinuumのH1量子コンピュータ上で混合状態相を実験的に探索し特徴付ける。
我々の研究は、混合状態相の量子シミュレーションとキャラクタリゼーションのための概念実証である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.267386954898001
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advances have defined nontrivial phases of matter in open quantum systems, such as many-body quantum states subject to environmental noise. In this work, we experimentally probe and characterize mixed-state phases on Quantinuum's H1 quantum computer using two measures: Renyi correlators and the coding performance of a quantum error-correcting code associated with the phase. As a concrete example, we probe the low-energy states of the critical transverse field Ising model under different dephasing noise channels. First, we employ shadow tomography to observe a newly proposed Renyi correlator in two distinct phases: one exhibiting power-law decay and the other long-ranged. Second, we investigate the decoding fidelity of the associated quantum error-correcting code using a variational quantum circuit, and we find that a shallow circuit is sufficient to distinguish the above-mentioned two mixed-state phases through the decoding performance quantified by entanglement fidelity. Our work is a proof of concept for the quantum simulation and characterization of mixed-state phases.
- Abstract（参考訳）: 近年の進歩は、環境騒音を受ける多体量子状態のようなオープン量子系における非自明な物質相を定義している。
本研究では、Renyi相関器と位相に関連付けられた量子誤り訂正符号の符号化性能の2つの尺度を用いて、QuantinuumのH1量子コンピュータ上の混合状態位相を実験的に探索し、特徴付ける。
実例として,臨界横場Isingモデルの低エネルギー状態を異なる雑音チャネル下で探索する。
まず、シャドートモグラフィーを用いて、新たに提案されたRenyi相関器を2つの異なる位相で観測する。
第2に,変分量子回路を用いた量子誤り訂正符号の復号率について検討し,絡み合わさった復号性能により,上記2つの混合状態相を識別するのに十分な浅部回路があることを見出した。
我々の研究は、混合状態相の量子シミュレーションとキャラクタリゼーションのための概念実証である。
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