論文の概要: Nonequilibrium steady states induced by stochastic mid-circuit measurements and resets on a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.19027v1
• Date: Wed, 17 Jun 2026 12:54:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 08:58:36.682395
• Title: Nonequilibrium steady states induced by stochastic mid-circuit measurements and resets on a quantum computer
• Title（参考訳）: 確率的中間回路測定と量子コンピュータ上のリセットにより誘導される非平衡定常状態
• Authors: Jakob Murauer, Sabine Tornow, Gabriele Perfetto,
• Abstract要約: リセットは、量子多体系を非平衡定常状態に駆動する汎用プロトコルとして登場した。 しかし、そのような非平衡定常状態の量子ハードウェア検証はいまだに欠落している。 この結果から、ノイズの多い量子デバイス上での集合定常状態の準備の道が開ける可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9558392439655014
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Stochastic resetting has emerged as a versatile protocol to drive quantum many-body systems to non-equilibrium steady states by interspersing unitary dynamics with measurements and resets at random times. In spite of this, a quantum hardware validation of such non-equilibrium steady states is still missing. Here, we achieve this goal by first formulating a noisy discrete-time theory where unitary gates alternate with noisy mid-circuit projective measurements and conditional resets. This noisy conditional resetting theory is then demonstrated on a superconducting quantum processor for up to $N=7$ qubits. We consider, as a paradigmatic case, the unitary dynamics of the interacting Floquet transverse-field Ising model. The stationary state of the noisy conditional resetting agrees quantitatively with the experiments, and it shows crossover behavior related to the equilibrium quantum phase transition of the model. Our results might thus pave the way for the preparation of collective stationary states on noisy quantum devices and for further developments of quantum algorithms involving mid-circuit measurements.
• Abstract（参考訳）: 確率的リセットは、量子多体系を非平衡定常状態に駆動する汎用的なプロトコルとして出現し、単位力学を無作為な時間で測定とリセットする。 しかし、そのような非平衡定常状態の量子ハードウェア検証はいまだに欠落している。 ここでは、まず、一意ゲートがノイズのある中周期射影測定と条件付きリセットとを交互に交互に行うノイズの多い離散時間理論を定式化することによって、この目標を達成する。 このノイズの多い条件付きリセット理論は超伝導量子プロセッサ上で最大$N=7$ qubitsで実証される。 我々は、パラダイム的ケースとして、相互作用するフロケ横フィールドイジングモデルのユニタリダイナミクスを考える。 雑音条件リセットの定常状態は実験と定量的に一致し、モデルの平衡量子相転移に関連する交叉挙動を示す。 これにより、ノイズの多い量子デバイス上での集合定常状態の準備と、中間回路計測を含む量子アルゴリズムのさらなる発展の道を開くことができる。

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