論文の概要: Many-Body Localization Induced by Correlated Disorder in Interacting Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.07149v1
• Date: Fri, 07 Aug 2026 12:12:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-10 16:21:25.49243
• Title: Many-Body Localization Induced by Correlated Disorder in Interacting Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットにおける相関障害による多体局在
• Abstract要約: 本稿では、量子ハードウェアの物理パラメータを設計して、システムに現れる相関障害パターンを制御する方法について述べる。 このロバスト性は、障害実現におけるブロックエンタングルメントエントロピー分散の分析によって確立される。 結果として、複雑な量子ネットワークトポロジにおけるローカライゼーションを理解するためのフレームワークが提供され、マルチキュービットプロセッサ設計に潜在的に影響する可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The failure of quantum thermalization due to Many-Body Localization (MBL) has evolved from a theoretical concept in spin chains to an experimental reality in synthetic quantum platforms, most notably superconducting circuits based on transmon qubits. Despite its significance, the MBL transition has been studied primarily under purely random disorder and local couplings, leaving more complex and realistic configurations largely unexplored. Here, we investigate the quantum dynamics of transmon networks subject to the unavoidable competing effects of correlated disorder and network-mediated non-local interactions. First, we show how to engineer the physical parameters of the quantum hardware to systematically control the correlated disorder patterns emerging in the system. Then, we demonstrate that the MBL phase transition is robust against such correlations, which is essential for tuning localization properties in realistic transmon devices. This robustness is established through the analysis of the block entanglement entropy variance across disorder realizations, which precisely locates the MBL critical point. Independently, we introduce a local memory parameter, whose dynamics at long evolution times reveals memory retention in the localized phase and yields a critical point consistent with the entropy analysis. These results provide a framework for understanding localization in complex quantum network topologies, with potential implications for multi-qubit processor design.
• Abstract（参考訳）: 多体局在(MBL)による量子熱化の失敗は、スピン鎖の理論的な概念から、合成量子プラットフォーム(特にトランスモン量子ビットに基づく超伝導回路)における実験的現実へと進化してきた。 その重要性にもかかわらず、MBL遷移は主に純粋にランダムな障害と局所的なカップリングの下で研究され、より複雑で現実的な構成はほとんど探索されていない。 本稿では、相関性障害とネットワーク経由の非局所的相互作用の不可避競合効果を考慮したトランスモンネットワークの量子力学について検討する。 まず、量子ハードウェアの物理パラメータを設計して、システムに現れる相関障害パターンを体系的に制御する方法を示す。 そして,MBL相転移がそのような相関関係に対して頑健であることを示し,現実的なトランスモンデバイスにおける局在特性のチューニングに不可欠であることを示す。 このロバスト性は、MBL臨界点を正確に特定する障害実現におけるブロックエンタングルメントエントロピー分散の分析によって確立される。 独立に, 局所記憶パラメータを導入し, 長期進化時の力学は, 局所化相におけるメモリ保持を明らかにし, エントロピー解析と整合した臨界点を与える。 これらの結果は、複雑な量子ネットワークトポロジにおけるローカライズを理解するためのフレームワークを提供し、マルチキュービットプロセッサ設計に潜在的に影響を及ぼす可能性がある。

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