論文の概要: Many-body delocalization with a two-dimensional 70-qubit superconducting quantum simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.16882v1
- Date: Tue, 22 Jul 2025 16:02:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-24 22:33:14.717179
- Title: Many-body delocalization with a two-dimensional 70-qubit superconducting quantum simulator
- Title（参考訳）: 二次元70量子ビット超伝導量子シミュレータによる多体非局在化
- Authors: Tian-Ming Li, Zheng-Hang Sun, Yun-Hao Shi, Zhen-Ting Bao, Yong-Yi Wang, Jia-Chi Zhang, Yu Liu, Cheng-Lin Deng, Yi-Han Yu, Zheng-He Liu, Chi-Tong Chen, Li Li, Hao Li, Hao-Tian Liu, Si-Yun Zhou, Zhen-Yu Peng, Yan-Jun Liu, Ziting Wang, Yue-Shan Xu, Kui Zhao, Yang He, Da'er Feng, Jia-Cheng Song, Cai-Ping Fang, Junrui Deng, Mingyu Xu, Yu-Tao Chen, Bozhen zhou, Gui-Han Liang, Zhong-Cheng Xiang, Guangming Xue, Dongning Zheng, Kaixuan Huang, Zheng-An Wang, Haifeng Yu, Piotr Sierant, Kai Xu, Heng Fan,
- Abstract要約: 十分に強い障害を持つ量子多体系は、多体局在(MBL)と呼ばれる非平衡現象を示す。
制御有限サイズ2DシステムにおけるMBL体制のロバスト性について実験的に検討した。
我々の結果は、MBL状態が1つの空間次元を超えた不安定性を予測する雪崩理論と一致している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.359197838452367
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Quantum many-body systems with sufficiently strong disorder can exhibit a non-equilibrium phenomenon, known as the many-body localization (MBL), which is distinct from conventional thermalization. While the MBL regime has been extensively studied in one dimension, its existence in higher dimensions remains elusive, challenged by the avalanche instability. Here, using a 70-qubit two-dimensional (2D) superconducting quantum simulator, we experimentally explore the robustness of the MBL regime in controlled finite-size 2D systems. We observe that the decay of imbalance becomes more pronounced with increasing system sizes, scaling up from 21, 42 to 70 qubits, with a relatively large disorder strength, and for the first time, provide an evidence for the many-body delocalization in 2D disordered systems. Our experimental results are consistent with the avalanche theory that predicts the instability of MBL regime beyond one spatial dimension. This work establishes a scalable platform for probing high-dimensional non-equilibrium phases of matter and their finite-size effects using superconducting quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: 十分に強い障害を持つ量子多体系は、従来の熱化とは異なる多体局在(MBL)と呼ばれる非平衡現象を示す。
MBL体制は1次元で広く研究されているが、高次元におけるその存在は、雪崩不安定性によって証明され、解明され続けている。
ここでは、70量子ビットの2次元超伝導量子シミュレータを用いて、制御された有限サイズ2DシステムにおけるMBL状態のロバスト性について実験的に検討する。
システムサイズの増加に伴い不均衡の崩壊がより顕著になり,21から42から70キュービットに拡大し,比較的大きな障害強度を持つことが観察され,初めて2次元乱れ系における多体非局在化の証拠となった。
実験結果は,MBL状態が1次元を超える不安定性を予測する雪崩理論と一致している。
この研究は、物質の高次元非平衡相と超伝導量子回路を用いた有限サイズ効果を探索するためのスケーラブルなプラットフォームを確立する。
関連論文リスト
- Observation of many-body coherence in quasi-one-dimensional attractive Bose gases [2.023140069605251]
マクロコヒーレンス(Macroscopic coherence)は、集合的な振る舞いを示す量子多体系の重要な特徴である。
ここでは, 退化擬似一次元(1D)ボースガスの1次および2次コヒーレンスを, 反発性から変調不安定な相互作用系に焼成した実験的検討を行った。
その結果, 非線形物理学における雑音増幅密度変調と分散衝撃波との相互作用から位相コヒーレント密度波の進化が明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-16T15:23:20Z) - Onset of Quantum Chaos and Ergoditicy in Spin Systems with Highly Degenerate Hilbert Spaces [0.0]
強磁場限界における2次元逆場イジングモデル (2DTFIM) のような高縮退エネルギースペクトルを持つ系では、量子カオスは任意の小摂動の有限系に現れる。
2DTFIMを含むモデル群において,続くエルゴディディティへの遷移について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-24T19:24:45Z) - Observation of disorder-free localization using a (2+1)D lattice gauge theory on a quantum processor [118.01172048932149]
量子多体系における障害によって引き起こされる現象は、解析法や数値シミュレーションに重大な課題をもたらす。
チューナブルな状態における量子回路を、全ての障害構成上の重ね合わせについて検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-09T05:28:14Z) - Universal semiclassical dynamics in disordered two-dimensional systems [0.0]
乱れた1D格子と2D格子上に伝播するスピンレスフェルミオンの相互作用のダイナミクスを解析する。
両空間次元において、不均衡は再スケール時間$t/xi_W$に普遍的依存を示し、2Dでは時間スケール$xi_W$は障害強度への伸張指数依存に従う。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-19T17:59:00Z) - Measuring Spectral Form Factor in Many-Body Chaotic and Localized Phases of Quantum Processors [22.983795509221974]
量子多体系におけるカオスの有無を探索するために,スペクトル形状因子(SFF)を実験的に測定した。
この研究は、量子デバイスにおける多体量子カオスの普遍的なシグネチャを、固有エネルギーと固有状態の相関を探索することによって抽出する新しい方法を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-25T16:59:00Z) - Effect of the readout efficiency of quantum measurement on the system entanglement [44.99833362998488]
非効率なモニタリングの下で、1d量子ランダムウォークにおける粒子の絡み合いを定量化する。
測定によって引き起こされる量子-古典的交叉における系の最大平均絡み合いは、測定強度と非効率性によって異なる方法であることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T18:10:05Z) - Enhanced Entanglement in the Measurement-Altered Quantum Ising Chain [43.80709028066351]
局所的な量子測定は単に自由度を乱すのではなく、システム内の絡みを強める可能性がある。
本稿では,局所測定の有限密度が与えられた状態の絡み合い構造をどのように修正するかを考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-04T09:51:00Z) - Emergence of fluctuating hydrodynamics in chaotic quantum systems [47.187609203210705]
ゆらぎの流体力学をモデル化するために, マクロ揺らぎ理論 (MFT) が最近開発された。
粒子数変動の総数統計量を監視する大規模量子シミュレーションを行う。
以上の結果から,孤立量子系の大規模変動は創発的な流体力学的挙動を示すことが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-20T11:26:30Z) - Towards Neural Variational Monte Carlo That Scales Linearly with System
Size [67.09349921751341]
量子多体問題(Quantum many-body problem)は、例えば高温超伝導体のようなエキゾチックな量子現象をデミストする中心である。
量子状態を表すニューラルネットワーク(NN)と変分モンテカルロ(VMC)アルゴリズムの組み合わせは、そのような問題を解決する上で有望な方法であることが示されている。
ベクトル量子化技術を用いて,VMCアルゴリズムの局所エネルギー計算における冗長性を利用するNNアーキテクチャVector-Quantized Neural Quantum States (VQ-NQS)を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-21T19:00:04Z) - High-dimensional entanglement certification: bounding relative entropy
of entanglement in $2d+1$ experiment-friendly measurements [77.34726150561087]
量子システム内のパーティ間のコヒーレントな相関関係であるエンタングルメントは、よく理解され、定量化されている。
このようなシステムの有用性にもかかわらず、高次元の絡み合いを定量化する方法はより限定的で実験的に困難である。
本稿では,次元サブシステムと線形に測定要求をスケールする新しい認証手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-19T16:52:21Z) - Supersymmetric reshaping and higher-dimensional rearrangement of
photonic lattices [68.8204255655161]
1次元(1D) Jx格子と同じスペクトルを持つ2次元(2D)システムを構築する。
異なるダイナミクスを示す一方で、これらの2Dシステムは1D Jx格子のキーイメージングと状態伝達特性を保持する。
本手法は、分離可能なスペクトルを持つ他のシステムに拡張され、実験的な製造が容易になり、大規模フォトニック回路における製造不完全性に対するロバスト性を高める可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-26T16:56:41Z) - Clean two-dimensional Floquet time-crystal [68.8204255655161]
障害のない2次元量子イジングモデルは、周期的不完全大域スピンフリップの対象となる。
本稿では, 自発的に破れた離散時間-翻訳対称性を維持できる, 正確な対角化法とテンソル-ネットワーク法の組み合わせにより示す。
2次元における磁区の長期安定性に関連する秩序パラメータの崩壊速度の非摂動変化を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T13:04:43Z) - Stark many-body localization on a superconducting quantum processor [10.67740744008533]
我々は、32個の超伝導量子ビットからなる量子デバイスを構築し、非可積分スピンモデルの緩和ダイナミクスを忠実に再現する。
本研究は,従来の計算機の正確なシミュレーションにより,現在達成されているものを超えるサイズでのリアルタイム進化について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-27T18:37:01Z)
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。