論文の概要: Simulating Black Hole Thermality and Interior Scrambling on a Superconducting Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.19318v1
- Date: Wed, 19 Aug 2026 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-21 20:28:51.367667
- Title: Simulating Black Hole Thermality and Interior Scrambling on a Superconducting Quantum Processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおける黒孔温度と内部揺らぎのシミュレーション
- Abstract要約: 我々はIBM超伝導量子ハードウェアとプローブにキラルスピン鎖ブラックホールシミュレータを実装した。
まず, 外部構造, 水平構造, オーバータイル構造間の分散関係を計測し, 有効光円錐構造の予測的進化を再現する。
ホーキングの熱度を調査するため,地平線内部の局所励起を作成し,その密度応答を観測し,ピーク到達時間と表面重力との逆関係を観測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We implement a chiral spin-chain black hole simulator on IBM superconducting quantum hardware and probe, within a common microscopic framework, both semiclassical horizon physics and interacting quantum scrambling. We first measure the dispersion relation across the exterior, horizon and over-tilted interior regimes, reproducing the predicted evolution of the effective light-cone structure. To probe Hawking thermality, we prepare a localised excitation inside the horizon and monitor its density response at an exterior site, observing the predicted inverse relation between the peak arrival time and the surface gravity, thereby establishing a calibrated dynamical estimator of the Hawking temperature. Beyond the semiclassical regime, we continuously tune the interactions and distinguish non-exponential operator spreading in the free-fermion limit from Lyapunov-like OTOC decay in the strongly interacting chiral regime. These measurements use observable-specific Floquet circuits derived from the same parent chiral model, including its mean-field and coordinate-equivalent XY descriptions, to reduce circuit depth while preserving the physics relevant to each probe. Our results provide a unified programmable platform for studying horizon geometry, Hawking thermality and interacting scrambling on quantum hardware.
- Abstract（参考訳）: 我々は、IBM超伝導量子ハードウェア上でのカイラルスピン鎖ブラックホールシミュレータを実装し、半古典的な地平線物理学と相互作用する量子スクランブルの両方を含む共通の顕微鏡フレームワーク内でプローブを行う。
まず, 外部構造, 水平構造, オーバータイル構造間の分散関係を計測し, 有効光円錐構造の予測的進化を再現する。
ホーキングの熱度を調査するため,地平線内部の局所励起を作成し,その密度応答を観測し,ピーク到着時間と表面重力の間の予測逆関係を観測し,ホーキング温度のキャリブレーションされた動的推定器を確立する。
半古典的状態の他に、相互作用を継続的に調整し、自由フェルミオン極限に広がる非指数作用素と、強く相互作用するカイラル状態におけるリアプノフのようなOTOC崩壊を区別する。
これらの測定では、平均場と座標等価なXY記述を含む同一の親キラルモデルから導出される観測可能なFloquet回路を用いて、各プローブに関連する物理を保存しながら回路深さを減少させる。
本研究は,地平線幾何,ホーキング熱度,量子ハードウェア上での相互作用などを研究するための統一的なプログラム可能なプラットフォームを提供する。
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