論文の概要: Interplay of Confinement and Localization in a Programmable Rydberg Atom Chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.18765v1
- Date: Sun, 21 Dec 2025 15:07:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.493198
- Title: Interplay of Confinement and Localization in a Programmable Rydberg Atom Chain
- Title（参考訳）: プログラム可能なRydberg原子鎖における閉じ込めと局在の相互作用
- Authors: Andrea B. Rava, Jhon A. Montanez-Barrera, Kristel Michielsen, Jaka Vodeb,
- Abstract要約: プログラム可能なRydberg-atom chainにおける相関拡散のエンドツーエンドの研究について述べる。
QuEraのAquila量子プロセッサで実施された実験は、大規模なコヒーレントエミュレーションに対してベンチマークされる。
その結果,Rydberg量子プロセッサにおける誤差誘発ローカライゼーションの診断とモデル化の実践的枠組みが確立された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20999222360659608
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Analog quantum simulators promise access to complex many-body dynamics, yet their performance is ultimately set by how device imperfections compete with intrinsic physical mechanisms. Here we present an end-to-end study of correlation spreading in a programmable Rydberg-atom chain realizing a longitudinal-field transverse-field Ising model, focusing on the joint impact of confinement and effective disorder. Experiments performed on QuEra's Aquila quantum processor are benchmarked against large-scale coherent emulations using the Juelich Quantum Annealing Simulator (JUQAS), enabling the controlled inclusion of realistic hardware imperfections. In the ideal coherent limit, a tunable longitudinal field induces confinement of domain-wall excitations into mesonic bound states, leading to a progressive truncation of the correlation light cone. When experimentally relevant inhomogeneities and fluctuations are included, correlations instead saturate at finite distance even in the nominally deconfined regime, revealing localization driven by emergent disorder. The close quantitative agreement between noisy emulations and experimental data allows us to attribute the observed saturation to specific hardware error channels and to identify the dominant contribution. Our results establish a practical framework for diagnosing and modeling error-induced localization in Rydberg quantum processors, while demonstrating that confinement remains a robust and programmable mechanism for engineering non-ergodic dynamics on near-term quantum hardware.
- Abstract（参考訳）: アナログ量子シミュレータは複雑な多体力学へのアクセスを約束するが、その性能はデバイス不完全性が固有の物理的メカニズムとどのように競合するかによって決定される。
本稿では, プログラム可能なRydberg-atom chainにおいて, 縦-横-フィールドIsingモデルを実現し, 閉じ込めと有効障害の連関効果に着目し, 相関拡散のエンドツーエンドな研究を行う。
QuEraのAquila量子プロセッサで実施された実験は、Juelich Quantum Annealing Simulator (JUQAS)を用いて大規模なコヒーレントエミュレーションとベンチマークされ、現実的なハードウェア不完全性を制御できる。
理想的なコヒーレント極限において、可変長手場はメソニック境界状態へのドメインウォール励起の閉じ込めを誘導し、相関光円錐の進行的切り離しをもたらす。
実験的に関連する不均一性やゆらぎを含む場合、相関は名目上は分解された状態でも有限距離で飽和し、創発性障害によって誘導される局在を明らかにする。
ノイズエミュレーションと実験データとの密接な定量的な一致は、観測された飽和度を特定のハードウェアエラーチャネルに属性付けし、支配的な寄与を識別することを可能にする。
本研究は,Rydberg量子プロセッサにおける誤差誘起ローカライゼーションの診断とモデル化のための実践的枠組みを確立した。
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