論文の概要: SYK model based $β$ regime dependent two-qubit dynamical wormhole-inspired teleportation protocol simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.15373v1
- Date: Wed, 18 Jun 2025 11:38:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-19 19:35:51.64372
- Title: SYK model based $β$ regime dependent two-qubit dynamical wormhole-inspired teleportation protocol simulation
- Title（参考訳）: SYKモデルに基づく2量子ダイナミックワームホールインスパイアされたテレポーテーションプロトコルシミュレーション
- Authors: Sudhanva Joshi, Sunil Kumar Mishra,
- Abstract要約: 本研究では,Wormhole-Inspired Teleportation Protocol(WITP)を実装することにより,量子カオスとテレポーテーションのさまざまな側面に関する洞察を提供することを目的とする。
我々は, Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) モデルを用いて, 移動可能なワームホールの類似体を構築した。
本稿では,TFIM(Transverse Field Ising Model)に基づくワームホールインスパイアされたテレポーテーションプロトコルの忠実度について比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This study aims to provide insights into various aspects of quantum chaos and teleportation by implementing the recently developed Wormhole-Inspired Teleportation Protocol (WITP). We commence by constructing an analog of a traversable wormhole utilizing the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model in conjunction with the Thermofield Double (TFD) state framework, implemented within a quantum circuit. Subsequently, we manipulate various parameters, including temperature ($\beta$) and the location of the message qubit, and compare the fidelity result with that of the Transverse Field Ising Model (TFIM)-based wormhole-inspired teleportation protocol. Our findings demonstrate that the SYK-based protocol achieves a higher fidelity of states in comparison to the TFIM counterpart. We further analyze the protocol for different values of $\beta$ and the SWAP operator. These findings are attributed to the emergence of random matrix ensembles via random phase theory within the dynamics of the SYK model, which is characterized by pronounced chaotic behavior. A significant outcome of our investigation is initializing the message as a two-qubit Bell state, followed by teleportation across the system. We introduce a Pauli stabilizer-based fidelity measure to diagnose the teleportation characteristics. This yields a considerable enhancement in fidelity relative to the single-qubit variant of the protocol. Finally, we analyze the temporal fluctuation of fidelity for both single-qubit and two-qubit message across the channel, contributing to a deeper understanding of quantum teleportation dynamics.
- Abstract（参考訳）: 本研究の目的は、最近開発されたWormhole-Inspired Teleportation Protocol(WITP)を実装することで、量子カオスとテレポーテーションの様々な側面に関する洞察を提供することである。
我々は,Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)モデルを用いて,量子回路内に実装されたサーモフィールドダブル(TFD)状態フレームワークと組み合わせて,トラベル可能なワームホールのアナログを構築することで開始する。
その後、温度(\beta$)やメッセージキュービットの位置などの様々なパラメータを演算し、その忠実度をTFIM(Transverse Field Ising Model)ベースのワームホールインスパイアされたテレポーテーションプロトコルと比較する。
以上の結果から,SYKプロトコルはTFIMプロトコルと比較して,状態の忠実度が高いことが示唆された。
さらに、$\beta$とSWAP演算子の異なる値のプロトコルを分析する。
これらの結果は,SYKモデルの力学におけるランダム位相理論によるランダム行列アンサンブルの出現に起因する。
調査の結果,メッセージが2ビットのベル状態として初期化され,次いでシステム間でのテレポーテーションが実現した。
テレポーテーション特性を診断するために,パウリ安定化器を用いた忠実度測定法を導入する。
これにより、プロトコルの単一キュービットの変種と比較して、フィデリティが大幅に向上する。
最後に、チャネルをまたいだ単一量子ビットおよび2量子ビットメッセージの時間的変動を分析し、量子テレポーテーションダイナミクスのより深い理解に寄与する。
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