論文の概要: Characterizing Many-body Dynamics with Projected Ensembles on a Superconducting Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.21061v1
- Date: Thu, 26 Jun 2025 07:19:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-27 19:53:10.014871
- Title: Characterizing Many-body Dynamics with Projected Ensembles on a Superconducting Quantum Processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサ上での投影アンサンブルによる多体ダイナミクスのキャラクタリゼーション
- Authors: Zhiguang Yan, Zi-Yong Ge, Rui Li, Yu-Ran Zhang, Franco Nori, Yasunobu Nakamura,
- Abstract要約: 正方格子上に16量子ビットの超伝導プロセッサ上に投射されたアンサンブルを用いたカオス量子多体系を実験的に検討した。
本研究は, 電荷保存セクター内の定常状態に対するハール分布予測アンサンブルを観察することにより, 深部熱化の直接的証拠を提供する。
我々の研究は、投影されたアンサンブルを用いた量子多体力学の研究の道を切り開いており、量子シミュレーション技術の進歩に潜在的に影響を及ぼす可能性を示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4426921903884633
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum simulators offer a new opportunity for the experimental exploration of non-equilibrium quantum many-body dynamics, which have traditionally been characterized through expectation values or entanglement measures, based on density matrices of the system. Recently, a more general framework for studying quantum many-body systems based on projected ensembles has been introduced, revealing novel quantum phenomena, such as deep thermalization in chaotic systems. Here, we experimentally investigate a chaotic quantum many-body system using projected ensembles on a superconducting processor with 16 qubits on a square lattice. Our results provide direct evidence of deep thermalization by observing a Haar-distributed projected ensemble for the steady states within a charge-conserved sector. Moreover, by introducing an ensemble-averaged entropy as a metric, we establish a benchmark for many-body information leakage from the system to its environment. Our work paves the way for studying quantum many-body dynamics using projected ensembles and shows a potential implication for advancing quantum simulation techniques.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーターは、システムの密度行列に基づいて期待値や絡み合いの測定によって伝統的に特徴付けられる非平衡量子多体力学の実験的な探索の機会を提供する。
近年、投影されたアンサンブルに基づく量子多体系の研究のためのより一般的な枠組みが導入され、カオス系における深熱化のような新しい量子現象が明らかになった。
ここでは, 正方格子上に16量子ビットの超伝導プロセッサ上に投射されたアンサンブルを用いて, カオス量子多体系を実験的に検討する。
本研究は, 電荷保存セクター内の定常状態に対するハール分布予測アンサンブルを観察することにより, 深部熱化の直接的証拠を提供する。
さらに,アンサンブル平均エントロピーを計量として導入することにより,システムから環境への多体情報漏洩のベンチマークを確立する。
我々の研究は、投影されたアンサンブルを用いた量子多体力学の研究の道を切り開いており、量子シミュレーション技術の進歩に潜在的に影響を及ぼす可能性を示している。
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