論文の概要: A blueprint for experiments exploring the Poincaré quantum recurrence theorem
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.13489v1
- Date: Tue, 19 Aug 2025 03:41:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-20 15:36:31.786872
- Title: A blueprint for experiments exploring the Poincaré quantum recurrence theorem
- Title（参考訳）: ポアンカレ量子反復定理を探求する実験のための青写真
- Authors: Bayan Karimi, Xuntao Wu, Andrew N. Cleland, Jukka P. Pekola,
- Abstract要約: ポアンカーの反復定理(Poincar'e repeatence theorem)は、系が有限時間でその初期状態に任意に近い状態を返すという定理である。
再生確率と時間の両方について解析的および数値的な結果を示す。
本稿では,ポアンカーの再生理論とスケーリングに関する実測実験を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The quantum form of the Poincar\'e recurrence theorem stipulates that a system with a time-independent Hamiltonian and discrete energy levels returns arbitrarily close to its initial state in a finite time. Qubit systems, being highly isolated from their dissipative surroundings, provide a possible experimental testbed for studying this theoretical construct. Here we investigate a $N$-qubit system, weakly coupled to its environment. We present quantitative analytical and numerical results on both the revival probability and time, and demonstrate that the system indeed returns arbitrarily close to its initial state in a time exponential in the number of qubits $N$. The revival times become astronomically large for systems with just a few tens of qubits. Given the lifetimes achievable in present-day superconducting multi-qubit systems, we propose a realistic experimental test of the theory and scaling of Poincar\'e revivals.
- Abstract（参考訳）: ポアンカーレクリエーション定理の量子形式は、時間に依存しないハミルトン準位と離散エネルギー準位を持つ系が、その初期状態に有限時間で任意に近付くことを規定している。
クビット系は、その散逸した環境から高度に孤立しており、この理論構造を研究するための実験的なテストベッドを提供する。
ここでは、その環境に弱い結合を持つ$N$-qubitシステムについて検討する。
再現確率と時間の両方について定量的に解析的および数値的な結果を示し、この系が実際に、量子ビット数$N$の時間指数で初期状態に近い任意の値を返すことを示す。
復活の時期は、わずか数十量子ビットの系では天文学的に大きくなっている。
現在の超伝導多ビット系で達成可能な寿命を考えると、ポアンカーの復活の理論とスケーリングの現実的な実験的テストを提案する。
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