論文の概要: An entangling Hubbard quasiparticle collider on a digital quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.13946v1
- Date: Fri, 09 Oct 2026 17:59:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.723764
- Title: An entangling Hubbard quasiparticle collider on a digital quantum processor
- Title(参考訳): 量子プロセッサ上のエンタングリングハバード準粒子コライダー
- Abstract要約: 我々は,デジタル量子プロセッサ上でのフェルミ・ハッバードモデルの準粒子散乱実験を実現する。
量子ハードウェア上でのハバードモデルの準粒子の伝送確率を初めて測定した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.699198306036436
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Scattering of quasiparticles provides direct access to the interactions that govern strongly correlated systems. In this work, we realize the quasiparticle scattering experiment of the Fermi-Hubbard model on a digital quantum processor by colliding a doublon and a holon in the half-filled chain of 21 sites encoded on 42 qubits of the ibm_boston processor. For the first time, we measure the transmission probability of quasiparticles of the Hubbard model on quantum hardware, which agrees with the Bethe-ansatz scattering matrix without free parameters. Beyond the scattering probabilities, the collision generates entanglement by superposing the transmitted and reflected components, which we infer from the particle-number fluctuation. In sharp contrast, a control collision between two doublons shows neither the interaction dependence nor the number fluctuation, as expected for indistinguishable particles. Our work demonstrates that the ability to create quasiparticles of a chosen flavor on demand and program their motion and interactions makes a digital quantum processor a new experimental toolset for probing the entanglement structure generated by quasiparticle scattering.
- Abstract(参考訳): 準粒子の散乱は、強い相関系を支配する相互作用に直接アクセスする。
本研究では,デジタル量子プロセッサ上でのFermi-Hubbardモデルの準粒子散乱実験を,ibm_bostonプロセッサの42量子ビット上に符号化された21部位の半充填鎖にドーロンとホロンの共役により実現した。
量子ハードウェア上でのハバードモデルの準粒子の透過確率は,自由パラメータのないBethe-ansatz散乱行列と初めて一致した。
散乱確率の他に、衝突は、粒子数変動から推測される伝達成分と反射成分を重畳することによって絡み合いを生成する。
対照的に、2つのダビロン間の制御衝突は、区別不可能な粒子に対して期待される相互作用依存も数ゆらぎも示さない。
我々の研究は、選択されたフレーバーの準粒子を需要に応じて生成し、その動きと相互作用をプログラムすることで、デジタル量子プロセッサが準粒子散乱によって生じる絡み合い構造を探索するための新しい実験ツールセットとなることを示す。
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