論文の概要: Order from chaos with adaptive circuits on quantum hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18259v1
- Date: Mon, 22 Sep 2025 18:00:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-24 20:41:27.511224
- Title: Order from chaos with adaptive circuits on quantum hardware
- Title（参考訳）: 量子ハードウェア上の適応回路によるカオスからの秩序
- Authors: Bibek Pokharel, Haining Pan, Kemal Aziz, Luke C. G. Govia, Sriram Ganeshan, Thomas Iadecola, Justin H. Wilson, Barbara A. Jones, Abhinav Deshpande, Jedediah H. Pixley, Maika Takita,
- Abstract要約: 非単体進化に条件フィードバックを組み込んだ適応監視量子回路を実験的に実現した。
実験は、最大100量子ビットのIBM超伝導量子プロセッサを用いて行われる。
最大5000個のゲートと5000個の非単体中間回路を100量子ビットまで適用することで、この実験は耐故障性への道筋のサインポストとして機能する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11805490789066359
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Programmable quantum devices provide a platform to control the coherent dynamics of quantum wavefunctions. Here we experimentally realize adaptive monitored quantum circuits, which incorporate conditional feedback into non-unitary evolution, to control quantum chaotic dynamics using a combination of local mid-circuit measurements and resets. The experiments are performed with an IBM superconducting quantum processor using up to 100 qubits that samples a quantum version of the classically chaotic Bernoulli map. This map scrambles quantum information, while local measurements and feedback attempt to steer the dynamics toward a state that is a fixed point of the map. This competition drives a dynamical phase transition between quantum and classical dynamics that we observe experimentally and describe theoretically using noisy simulations, matrix product states, and mappings to statistical mechanics models. Estimates of the universal critical properties are obtained to high accuracy on the quantum computer thanks to the large number of qubits utilized in the calculation. By successfully applying up to nearly 5000 entangling gates and 5000 non-unitary mid-circuit operations on systems up to 100 qubits, this experiment serves as a signpost on the route towards fault tolerance.
- Abstract（参考訳）: プログラム可能な量子デバイスは、量子波動関数のコヒーレントなダイナミクスを制御するためのプラットフォームを提供する。
ここでは、条件フィードバックを非単位進化に組み込んだ適応型量子回路を実験的に実現し、局所的な中回路計測とリセットの組み合わせを用いて量子カオス力学を制御する。
実験はIBMの超伝導量子プロセッサで行われ、100キュービットまでの量子ビットを使用して古典的にカオス的なベルヌーイ写像の量子バージョンをサンプリングする。
この写像は量子情報をスクランブルし、局所的な測定とフィードバックは、地図の固定点である状態に向けてダイナミクスを操ろうとする。
この競合は量子力学と古典力学の動的相転移を駆動し、ノイズシミュレーション、行列積状態、統計力学モデルへの写像を用いて実験的に観察し、理論的に記述する。
量子コンピュータ上での普遍的臨界特性の推定値は、計算に使用される多数の量子ビットのおかげで、高い精度で得られる。
最大5000個のゲートと5000個の非単体中間回路を100量子ビットまで適用することで、この実験は耐故障性への道筋のサインポストとして機能する。
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