論文の概要: Information Propagation in Rydberg Arrays via Analog OTOC Calculations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05038v1
• Date: Mon, 06 Apr 2026 18:00:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.418847
• Title: Information Propagation in Rydberg Arrays via Analog OTOC Calculations
• Title（参考訳）: アナログOTOC計算によるRydbergアレーの情報伝達
• Authors: Goksu Can Toga, Siva Darbha, Ermal Rrapaj, Pedro L. S. Lopes, Alexander F. Kemper,
• Abstract要約: 時間外相関器(OTOC)は、量子カオスとスクランブルを探索するための主要なツールである。 我々はQuEra ComputingによってAquila上のOTOCを計算するためのランダム化計測プロトコルを開発し,実装する。 この研究は、中性原子シミュレーターにおける完全なアナログランダム化OTOC測定の最初の実演を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.108493798440655
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Out-of-time-order correlators (OTOCs) are the main tool for probing quantum chaos and scrambling, and have become crucial probes in many areas of quantum computing. However, the measurement of OTOCs is difficult to implement on analog quantum computers due to the requirement of backward time evolution. In this paper, we develop and implement a randomized measurement protocol to compute OTOCs on Aquila by QuEra Computing. Unlike traditional methods that require backward time evolution, our approach utilizes a sequence of global randomized quenches that approximates the unitary 2-design properties necessary for extracting infinite-temperature OTOCs from statistical correlations. We demonstrate the protocol's success by explicitly observing the lightcone of information propagation in 1D Rydberg chains, and compare hardware results to both state-vector simulations and matrix product state (MPS) tensor network calculations. This work establishes the first demonstration of fully analog randomized OTOC measurements in neutral-atom simulators, providing a scalable pathway to probe quantum chaos in complex many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 時間外相関器(OTOC)は、量子カオスとスクランブルを探索するための主要なツールであり、量子コンピューティングの多くの領域において重要なプローブとなっている。 しかし、後進時間進化の要求により、アナログ量子コンピュータ上でのOTOCの測定は困難である。 本稿では,QuEra ComputingによるAquila上のOTOCをランダムに計算するプロトコルを開発し,実装する。 後方時間進化を必要とする従来の手法とは異なり、我々の手法は、統計的相関から無限温度OTOCを抽出するために必要なユニタリな2次元設計特性を近似する大域ランダム化クエンチの列を利用する。 本稿では,1次元Rydberg チェーンにおける情報伝達の光円錐を明示的に観察し,その結果を状態ベクトルシミュレーションと行列積状態(MPS)テンソルネットワーク計算の両方と比較することによって,プロトコルの成功を実証する。 この研究は、中性原子シミュレーターにおける完全なアナログランダム化OTOC測定の最初の実証を確立し、複雑な多体系における量子カオスを探索するスケーラブルな経路を提供する。

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