論文の概要: Disorder-enhanced compressibility of Floquet random quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.14296v1
• Date: Wed, 15 Jul 2026 18:59:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-17 17:01:32.890906
• Title: Disorder-enhanced compressibility of Floquet random quantum circuits
• Title（参考訳）: フロッケランダム量子回路の無秩序圧縮性
• Abstract要約: 時間進化演算子の圧縮性は、基礎となる多体系の動的構造に依存するかを検討する。 弱い障害に急激なオペレーターの衝突がみられ,強い障害はOTOCの進行を遅くし,対数的あるいは対数的に近いオペレーターの絡み合いが,アクセス可能な時間窓上で増大する。
• 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: Current quantum hardware is limited by noise and decoherence, which restrict the depth of unitary circuits that can be implemented with high fidelity. We investigate how the compressibility of time-evolution operators depends on the dynamical regime of the underlying many-body system. As a testbed, we study a one-dimensional Floquet random circuit with a tunable competition between interactions and on-site disorder. Using tensor-network simulations, we characterize operator growth through the operator-entanglement entropy of the Floquet unitary as well as of out-of-time-ordered correlators (OTOCs). We find rapid operator scrambling at weak disorder, while strong disorder leads to slow OTOC-front propagation and logarithmic or near-logarithmic operator-entanglement growth over the accessible time window. We then optimize shallow brickwall circuits to approximate the Floquet evolution and show that strong-disorder circuits can be compressed to substantially smaller depths than weak-disorder circuits at fixed logarithmic fidelity density. These results suggest that localized or slowly scrambling dynamics provide a favorable regime for compressed quantum simulation on noisy devices.
• Abstract（参考訳）: 現在の量子ハードウェアはノイズとデコヒーレンスによって制限されており、高い忠実さで実装できるユニタリ回路の深さを制限する。 時間進化演算子の圧縮性は、基礎となる多体系の動的構造に依存するかを検討する。 テストベッドとして、1次元Floquetランダム回路の相互作用とオンサイト障害の調整可能な競合について検討した。 テンソルネットワークシミュレーションを用いて、Floquetユニタリの演算子-絡み合いエントロピーと、時間外順序相関器(OTOC)の演算子成長を特徴付ける。 弱い障害に急激なオペレーターの衝突がみられ,強い障害はOTOCの進行を遅くし,対数的あるいは対数的に近いオペレーターの絡み合いが,アクセス可能な時間窓上で増大する。 次に,フロッケの進化を近似するために浅いレンガウォール回路を最適化し,固定対数忠実度密度の弱いディオーダ回路に比べて,強いディオーダ回路をかなり小さく圧縮可能であることを示す。 これらの結果は、局所的あるいは緩やかなスクランブル力学が、ノイズのあるデバイス上での圧縮量子シミュレーションに好適なレギュレーションをもたらすことを示唆している。

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