論文の概要: Dynamical signatures of conventional and asymptotic quantum many-body scars on a trapped ion simulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.12296v1
• Date: Tue, 14 Apr 2026 05:07:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-15 19:11:32.253745
• Title: Dynamical signatures of conventional and asymptotic quantum many-body scars on a trapped ion simulator
• Title（参考訳）: トラップイオンシミュレータにおける従来型及び漸近型量子多体傷の動的シグネチャ
• Authors: Leonard Logarić, John Goold, Shane Dooley,
• Abstract要約: ある種のQuditモデルにおいて、ギャップレス励起とAQMBSの関連性を示す。 検出されたAQMBS状態の構造と量子H1-1量子プロセッサの完全接続を利用して、これらの状態を対数回路深さで準備する。 システムサイズが大きくなるにつれて, 加熱速度が遅くなり, ヒルベルト傷の初めての実験的徴候が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: One of the promising applications of digital quantum processors is the simulation of many-body quantum systems. They have been already used to investigate several ergodicity violating mechanisms, which were initially discovered in synthetic quantum matter, such as many-body localisation, Hilbert space fragmentation and quantum many-body scars (QMBS). In addition to conventional QMBS, a recently discovered mechanism for ergodicity violation are the so-called asymptotic quantum many-body scars (AQMBS). These become more stable as system size is increased, leading to progressively longer thermalisation timescales. In this work, we show a connection between gapless excitations and AQMBS in certain qudit-based models. We then consider a 2-local model, hosting both conventional and asymptotic scars, in which the AQMBS states are gapless excitations of a ground state localisation transition. By exploiting the structure of the found AQMBS states and the all-to-all connectivity of the Quantinuum H1-1 quantum processor, we prepare these states in logarithmic circuit depth, and probe their thermalisation behaviour under Floquet dynamics. Performing simulations on up to N = 20 qubits and up to 418 entangling ZZ gates, we find slower thermalisation times as the system size is increased, providing the first experimental signatures of asymptotic scars.
• Abstract（参考訳）: デジタル量子プロセッサの有望な応用の1つは、多体量子システムのシミュレーションである。 彼らは既に、多体局在、ヒルベルト空間の断片化、量子多体傷(QMBS)など、合成量子物質で最初に発見されたいくつかのエルゴード性違反機構の研究に使用されている。 従来のQMBSに加えて、最近発見されたエルゴディニティ違反のメカニズムは、いわゆる漸近量子多体傷(AQMBS)である。 システムサイズが大きくなるにつれて、これらはより安定し、徐々に熱化の時間スケールが長くなる。 本研究では,あるquditモデルにおけるギャップレス励起とAQMBSの関連性を示す。 次に、AQMBS状態が基底状態の局所化遷移の余分な励起であるような、従来のものと漸近的な傷跡の両方を包含する2-局所モデルを考える。 検出されたAQMBS状態の構造と量子H1-1量子プロセッサの完全接続を利用して、対数回路深さでこれらの状態を作成し、フロケダイナミクスの下で熱化挙動を探索する。 最大20量子ビット,最大418個のZZゲートでシミュレーションを行い,システムサイズが大きくなるにつれて熱化速度が遅くなり,漸近性傷の初めての実験的徴候が得られた。

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