論文の概要: Quantum simulation using Trotterized disorder Hamiltonians in a single-mode optical cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.13774v1
• Date: Mon, 15 Dec 2025 19:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-17 16:49:26.440847
• Title: Quantum simulation using Trotterized disorder Hamiltonians in a single-mode optical cavity
• Title（参考訳）: 単一モード光空洞における散乱障害ハミルトニアンを用いた量子シミュレーション
• Authors: Rahel Lea Baumgartner, Pietro Pelliconi, Soumik Bandyopadhyay, Francesca Orsi, Philipp Hauke, Jean-Philippe Brantut, Julian Sonner,
• Abstract要約: 本稿では, トロッタライズ方式を効果的に活用し, モデルの障害を密度化する方法を示す。 シミュレーションで得られたモデルとトロッタライズ誤差の統計特性について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.364967055680072
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: All-to-all interacting and disordered many-body systems are notoriously hard to simulate on quantum platforms, as interactions are commonly mediated by auxiliary degrees of freedom that lower the amount of disorder, introducing undesired correlations. In this work, we show how a Trotterization scheme can be effectively utilized to densify the disorder of the model. In particular, we study the statistical properties of the resulting model, as well as Trotterization errors in the simulation that affect the time evolution and dynamical observables. As a concrete example, we propose an implementation via a single-mode cavity QED platform of the complex Sachdev-Ye-Kitaev model. We analyze several features of the effective model, such as the distribution of the effective couplings, the number of interacting sites, state preparation, and the behavior of quantum chaos probes. We conclude this work with a detailed investigation of the robustness of our findings against dissipation, both analytically and numerically.
• Abstract（参考訳）: 相互作用は一般的に、障害の量を下げる補助的な自由度によって媒介され、望ましくない相関がもたらされるため、量子プラットフォーム上での全ての相互作用と無秩序な多体系は、シミュレートが難しいことが知られている。 そこで本研究では, トロタライズ手法を効果的に活用し, モデルの異常を定量化する方法について述べる。 特に, 時間発展と動的観測値に影響を与えるシミュレーションにおいて, 結果モデルの統計的特性とトロッタライズ誤差について検討した。 具体例として、複雑なSachdev-Ye-Kitaevモデルの単一モード空洞QEDプラットフォームによる実装を提案する。 有効結合の分布,相互作用するサイト数,状態準備,量子カオスプローブの挙動など,有効モデルのいくつかの特徴を解析する。 本研究は, 散逸に対する我々の研究成果の堅牢性について, 解析的, 数値的両面から詳細に検討した。

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