論文の概要: Phase-Sensitive Measurements on a Fermi-Hubbard Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.01637v1
- Date: Mon, 01 Sep 2025 17:30:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.799398
- Title: Phase-Sensitive Measurements on a Fermi-Hubbard Quantum Processor
- Title（参考訳）: フェルミハバード量子プロセッサの位相感度測定
- Authors: Alberto R. Cavallar, Luis Escalera-Moreno, Titus Franz, Timon Hilker, J. Ignacio Cirac, Philipp M. Preiss, Benjamin F. Schiffer,
- Abstract要約: 半充填および有限ドーピングでFermi-Hubbardモデルのアルゴリズムを解析する。
複雑なLoschmidtエコーは広帯域の多体状態に対して効率よく得られることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08376229126363229
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Fermionic quantum processors are a promising platform for quantum simulation of correlated fermionic matter. In this work, we study a hardware-efficient protocol for measuring complex expectation values of the time-evolution operator, commonly referred to as Loschmidt echoes, with fermions in an optical superlattice. We analyze the algorithm for the Fermi-Hubbard model at half-filling as well as at finite doping. The method relies on global quench dynamics and short imaginary time evolution, the latter being realized by architecture-tailored pulse sequences starting from a product state of plaquettes. Our numerical results show that complex Loschmidt echoes can be efficiently obtained for large many-body states over a broad spectral range. This allows one to measure spectral properties of the Fermi-Hubbard model, such as the local density of states, and paves the way for the study of finite-temperature properties in current fermionic quantum simulators.
- Abstract（参考訳）: フェルミオン量子プロセッサは、相関するフェルミオン物質の量子シミュレーションのための有望なプラットフォームである。
本研究では,光超格子中のフェルミオンを持つ時間進化演算子の複雑な期待値(一般にLoschmidt echoesと呼ばれる)を測定するための,ハードウェア効率のよいプロトコルについて検討する。
我々はFermi-Hubbardモデルに対するアルゴリズムを半充填および有限ドーピングで解析する。
この方法は、大域的なクエンチダイナミクスと短い想像時間進化に依存し、後者は、プラケットの積状態から始まるアーキテクチャ調整パルスシーケンスによって実現される。
以上の結果から, 広いスペクトル範囲の多体状態に対して, 複雑なLoschmidtエコーを効率よく取得できることが示唆された。
これにより、状態の局所密度のようなフェルミ・ハバードモデルのスペクトル特性を測定でき、現在のフェルミオン量子シミュレータにおける有限温度特性の研究の道を開くことができる。
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