論文の概要: Time Crystals as Passively Protected Oscillating Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20269v1
• Date: Mon, 23 Feb 2026 19:01:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-25 17:34:53.486919
• Title: Time Crystals as Passively Protected Oscillating Qubits
• Title（参考訳）: パッシブ保護振動量子としての時間結晶
• Authors: Mert Esencan, A. I. Lvovsky, Berislav Buča,
• Abstract要約: 駆動散逸型ボソニック系は、ノイズのないサブシステム内で持続的に振動する量子ビットを符号化できることを示す。 結果は、動的量子情報の受動的保護のメカニズムとして、散逸時間結晶力学を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17205106391379021
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Protecting information against decoherence in open quantum systems remains a central challenge for quantum computing. In particular, passive error correction schemes have so far been limited to static memories rather than dynamical qubits. We demonstrate that a driven-dissipative bosonic system can encode a persistently oscillating qubit within a noiseless subsystem, realized explicitly in the Bose-Hubbard dimer (BHD). The strong parity symmetry of the model leads to degenerate stationary states. This symmetry is further broken into non-stationary states in the thermodynamic limit, which exhibit persistent oscillations. As the driving force increases, the Liouvillian spectrum of these states features a phase transition. Above the transition point, the non-stationary state encodes quantum information, preserving it in a noiseless subsystem. In addition to global loss that affects both bosonic modes identically, we further add global dephasing and show that the oscillating qubit is preserved. Finally, in order to gain additional physical insight, we study the effect of phase perturbation to both modes and observe that likewise they are passively protected, returning approximately to their initial configurations. These results establish dissipative time-crystalline dynamics as a mechanism for passive protection of dynamical quantum information, enabling autonomously stabilized oscillating qubits.
• Abstract（参考訳）: オープン量子システムにおけるデコヒーレンス(decoherence)に対する情報保護は、量子コンピューティングにおける中心的な課題である。 特に、パッシブエラー補正方式は、これまでのところ、動的キュービットではなく静的メモリに限られている。 本研究では,Bose-Hubbard ダイマー (BHD) で明確に実現された,無雑音サブシステム内で持続的に振動する量子ビットを符号化することができることを示す。 モデルの強いパリティ対称性は、退化定常状態をもたらす。 この対称性は、永続的な振動を示す熱力学限界の非定常状態にさらに分解される。 駆動力が増加するにつれて、これらの状態のリウヴィリアスペクトルは相転移を特徴とする。 遷移点の上にある非定常状態は量子情報を符号化し、ノイズのないサブシステムで保存する。 両ボソニックモードに同じ影響を及ぼす大域的損失に加えて、さらに大域的デファス化を加え、振動する量子ビットが保存されていることを示す。 最後に, 両モードの位相摂動の影響について検討し, 受動的に保護されていることを観察し, 初期構成にほぼ回帰する。 これらの結果は、動的量子情報の受動的保護のメカニズムとして、散逸時間結晶力学を確立し、自律的に安定化された振動量子ビットを可能にする。

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