論文の概要: Probing Entanglement and Symmetries in Random States Using a Superconducting Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.22224v1
- Date: Thu, 29 Jan 2026 19:00:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-02 18:28:15.007789
- Title: Probing Entanglement and Symmetries in Random States Using a Superconducting Quantum Processor
- Title(参考訳): 超伝導量子プロセッサを用いたランダム状態における共役と対称性の探索
- Authors: Jia-Nan Yang, Lata Kh Joshi, Filiberto Ares, Yihang Han, Pengfei Zhang, Pasquale Calabrese,
- Abstract要約: 単純な生成物状態の進化によって生じるランダム多体量子状態の絡み合いと対称性を実験的に研究する。
この結果は、多体量子系の典型的な絡み合いと対称性に関する実験的視点を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.58621327766702
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum many-body systems display an extraordinary degree of complexity, yet many of their features are universal: they depend not on microscopic details, but on a few fundamental physical aspects such as symmetries. A central challenge is to distill these universal characteristics from model-specific ones. Random quantum states sampled from a uniform distribution, the Haar measure, provide a powerful framework for capturing this typicality. Here, we experimentally study the entanglement and symmetries of random many-body quantum states generated by evolving simple product states under ergodic Floquet models. We find excellent agreement with the predictions from the Haar-random state ensemble. First, we measure the Rényi-2 entanglement entropy as a function of the subsystem size, observing the Page curve. Second, we probe the subsystem symmetries using entanglement asymmetry. Finally, we measure the moments of partially transposed reduced density matrices obtained by tracing out part of the system in the generated ensembles, thereby revealing distinct entanglement phases. Our results offer an experimental perspective on the typical entanglement and symmetries of many-body quantum systems.
- Abstract(参考訳): 量子多体系は驚くほどの複雑さを示すが、それらの特徴の多くは普遍的であり、それらは微細な詳細ではなく、対称性のようないくつかの基本的な物理的側面に依存している。
中心的な課題は、これらの普遍的な特徴をモデル固有の特徴から抽出することである。
均一分布からサンプリングされたランダム量子状態、ハール測度は、この典型を捉えるための強力な枠組みを提供する。
ここでは、エルゴディック・フロケモデルの下で単純な積状態の進化によって生じるランダム多体量子状態の絡み合いと対称性を実験的に研究する。
我々は、ハール・ランダム州のアンサンブルからの予測と良好な一致を見出した。
まず、Rényi-2エンタングルメントエントロピーをサブシステムサイズの関数として測定し、ページ曲線を観察する。
第2に、エンタングルメント非対称性を用いてサブシステム対称性を探索する。
最後に、生成したアンサンブルの系の一部をトレースして得られた部分転位縮退密度行列のモーメントを測定し、異なる絡み合い位相を明らかにする。
この結果は、多体量子系の典型的な絡み合いと対称性に関する実験的視点を提供する。
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