1Viện Max Planck về Vật lý Hệ thống Phức tạp, 01187 Dresden, Đức
2TCM Group, Phòng thí nghiệm Cavendish, Đại học Cambridge, Cambridge CB3 0HE, Vương quốc Anh
Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.
Tóm tắt
Các công trình gần đây đã nghiên cứu sự xuất hiện của một loại hành vi ma trận ngẫu nhiên mới trong động lực học đơn nhất sau một quá trình dập tắt lượng tử. Bắt đầu từ trạng thái phát triển theo thời gian, một nhóm các trạng thái thuần túy được hỗ trợ trên một hệ thống con nhỏ có thể được tạo ra bằng cách thực hiện các phép đo xạ ảnh trên phần còn lại của hệ thống, dẫn đến $ textit {dự kiến nhóm} $. Trong các hệ thống lượng tử hỗn loạn, người ta phỏng đoán rằng các quần thể dự kiến như vậy trở nên không thể phân biệt được với tập hợp Haar-ngẫu nhiên đồng nhất và dẫn đến một $ textit {thiết kế trạng thái lượng tử} $. Kết quả chính xác gần đây đã được trình bày bởi Ho và Choi [Phys. Rev. Lett. 128, 060601 (2022)] cho mô hình Ising được khởi động tại điểm tự kép. Chúng tôi cung cấp một cấu trúc thay thế có thể được mở rộng cho các mạch đơn thể kép hỗn loạn nói chung với các trạng thái và phép đo ban đầu có thể giải quyết được, làm nổi bật vai trò của mạch đơn thể kép cơ bản và cho thấy rõ hơn cách các mô hình mạch đơn thể kép thể hiện cả khả năng giải chính xác và hành vi ma trận ngẫu nhiên. Dựa trên kết quả từ các kết nối sinh học, chúng tôi cho thấy ma trận Hadamard phức tạp và cơ sở sai số đơn nhất đều dẫn đến các sơ đồ đo lường có thể giải được như thế nào.
Hình ảnh nổi bật: Sơ đồ minh họa mạch lượng tử mà các phép đo trên hệ thống con B quan sát được trả về trạng thái ngẫu nhiên trên hệ thống con A không được quan sát.
Tóm tắt phổ biến
Để cách tiếp cận này hoạt động, trạng thái phải có mức độ vướng mắc cao giữa hai hệ thống con. Mặt khác, các thực nghiệm khả thi phải là cục bộ: chẳng hạn được hình thành bằng các phép toán trên các qubit lân cận. Trong bài báo này, chúng tôi chỉ ra rằng một họ mạch lượng tử được giới thiệu gần đây được làm từ các cổng đơn nguyên kép cung cấp chính xác các thành phần cần thiết để xây dựng các trạng thái lượng tử ngẫu nhiên tùy ý bằng phương pháp đo từng phần. Bên cạnh các ứng dụng tiềm năng để đo điểm chuẩn của máy tính lượng tử, kết quả của chúng tôi cung cấp một cái nhìn chi tiết về các đặc tính hỗn loạn lượng tử của các hàm sóng của một hệ thống mở rộng.
► Dữ liệu BibTeX
► Tài liệu tham khảo
[1] L. D'Alessio, Y. Kafri, A. Polkovnikov và M. Rigol, Adv. Vật lý. 65, 239 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00018732.2016.1198134
[2] H.-J. Stöckmann, Sự hỗn loạn lượng tử: Giới thiệu (Nhà xuất bản Đại học Cambridge, Cambridge, 1999).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511524622
[3] F. Haake, Chữ ký lượng tử của sự hỗn loạn, Series Springer in Synergetics, Vol. 54 (Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2010).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-05428-0
[4] M. Akila, D. Waltner, B. Gutkin và T. Guhr, J. Phys. A: Toán học. Theor. 49, 375101 (2016).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/49/37/375101
[5] B. Bertini, P. Kos và T. Prosen, Phys. Rev. Lett. 121, 264101 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.264101
[6] B. Bertini, P. Kos và T. Prosen, Phys. Rev. X 9, 021033 (2019a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.021033
[7] S. Gopalakrishnan và A. Lamacraft, Phys. Rev. B 100, 064309 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.064309
[8] B. Bertini, P. Kos và T. Prosen, Phys. Rev. Lett. 123, 210601 (2019b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.210601
[9] SA Rather, S. Aravinda, và A. Lakshminarayan, Phys. Rev. Lett. 125, 070501 (năm 2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.070501
[10] B. Gutkin, P. Braun, M. Akila, D. Waltner và T. Guhr, Phys. Rev. B 102, 174307 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.174307
[11] S. Aravinda, SA Rather, và A. Lakshminarayan, Phys. Rev. Research 3, 043034 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043034
[12] PW Claeys và A. Lamacraft, Phys. Rev. Lett. 126, 100603 (năm 2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.100603
[13] T. Prosen, Hỗn loạn 31, 093101 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0056970
[14] S. Singh và I. Nechita, arXiv: 2112.11123 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1088/1751-8121 / ac7017
arXiv: 2112.11123v1
[15] M. Borsi và B. Pozsgay, arXiv: 2201.07768 (2022).
arXiv: 2201.07768
[16] PW Claeys và A. Lamacraft, Phys. Nghiên cứu Rev. 2, 033032 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033032
[17] B. Bertini và L. Piroli, Phys. Rev. B 102, 064305 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.064305
[18] R. Suzuki, K. Mitarai và K. Fujii, Quantum 6, 631 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-01-24-631
[19] L. Piroli, B. Bertini, JI Cirac và T. Prosen, Phys. Rev. B 101, 094304 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.101.094304
[20] B. Jonnadula, P. Mandayam, K. Życzkowski, và A. Lakshminarayan, Phys. Rev. Research 2, 043126 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.043126
[21] I. Reid và B. Bertini, Phys. Rev. B 104, 014301 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.104.014301
[22] P. Kos, B. Bertini và T. Prosen, Phys. Rev. X 11, 011022 (2021a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011022
[23] A. Lerose, M. Sonner, và DA Abanin, Phys. Rev. X 11, 021040 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021040
[24] G. Giudice, G. Giudici, M. Sonner, J. Thoenniss, A. Lerose, DA Abanin, và L. Piroli, Phys. Rev. Lett. 128, 220401 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.220401
[25] A. Lerose, M. Sonner và DA Abanin, arXiv: 2201.04150 (2022).
arXiv: 2201.04150
[26] A. Zabalo, M. Gullans, J. Wilson, R. Vasseur, A. Ludwig, S. Gopalakrishnan, DA Huse và J. Pixley, Phys. Rev. Lett. 128, 050602 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.050602
[27] E. Chertkov, J. Bohnet, D. Francois, J. Gaebler, D. Gresh, A. Hankin, K. Lee, R. Tobey, D. Hayes, B. Neyenhuis, R. Stutz, AC Potter và M. Foss-Feig, arXiv: 2105.09324 (2021).
arXiv: 2105.09324
[28] X. Mi, P. Roushan, C. Quintana, S. Mandrà, J. Marshall, C. Neill, F. Arute, K. Arya, J. Atalaya, R. Babbush, J. C. Bardin, R. Barends, J. Basso, A. Bengtsson, S. Boixo, A. Bourassa, M. Broughton, B. B. Buckley, D. A. Buell, B. Burkett, N. Bushnell, Z. Chen, B. Chiaro, R. Collins, W. Courtney, S. Demura, A. R. Derk, A. Dunsworth, D. Eppens, C. Erickson, E. Farhi, A. G. Fowler, B. Foxen, C. Gidney, M. Giustina, J. A. Gross, M. P. Harrigan, S. D. Harrington, J. Hilton, A. Ho, S. Hong, T. Huang, W. J. Huggins, L. B. Ioffe, S. V. Isakov, E. Jeffrey, Z. Jiang, C. Jones, D. Kafri, J. Kelly, S. Kim, A. Kitaev, P. V. Klimov, A. N. Korotkov, F. Kostritsa, D. Landhuis, P. Laptev, E. Lucero, O. Martin, J. R. McClean, T. McCourt, M. McEwen, A. Megrant, K. C. Miao, M. Mohseni, S. Montazeri, W. Mruczkiewicz, J. Mutus, O. Naaman, M. Neele
y, M. Newman, M. Y. Niu, T. E. O’Brien, A. Opremcak, E. Ostby, B. Pato, A. Petukhov, N. Redd, N. C. Rubin, D. Sank, K. J. Satzinger, V. Shvarts, D. Strain, M. Szalay, M. D. Trevithick, B. Villalonga, T. White, Z. J. Yao, P. Yeh, A. Zalcman, H. Neven, I. Aleiner, K. Kechedzhi, V. Smelyanskiy, and Y. Chen, Science (2021), 10.1126/science.abg5029.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abg5029
[29] B. Bertini, P. Kos và T. Prosen, Commun. Môn Toán. Thể chất. 387, 597 (năm 2021).
https://doi.org/10.1007/s00220-021-04139-2
[30] P. Kos, B. Bertini và T. Prosen, Phys. Rev. Lett. 126, 190601 (2021b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.190601
[31] F. Fritzsch và T. Prosen, Phys. Rev. E 103, 062133 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.103.062133
[32] JS Cotler, DK Mark, H.-Y. Huang, F. Hernandez, J. Choi, AL Shaw, M. Endres và S. Choi, arXiv: 2103.03536 (2021).
arXiv: 2103.03536
[33] J. Choi, AL Shaw, IS Madjarov, X. Xie, JP Covey, JS Cotler, DK Mark, H.-Y. Huang, A. Kale, H. Pichler, FGSL Brandão, S. Choi và M. Endres, arXiv: 2103.03535 (2021).
arXiv: 2103.03535
[34] WW Ho và S. Choi, Phys. Rev. Lett. 128, 060601 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.060601
[35] D. Gross, K. Audenaert và J. Eisert, J. Math. Thể chất. 48, 052104 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2716992
[36] A. Ambainis và J. Emerson, trong Hội nghị thường niên lần thứ 07 của IEEE về độ phức tạp tính toán (CCC'2007) (129) trang 140–1093, iSSN: 0159-XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1109 / CCC.2007.26
[37] DA Roberts và B. Yoshida, J. High Energ. Thể chất. 2017, 121 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2017) 121
[38] H. Wilming và I. Roth, arXiv: 2202.01669 (2022).
arXiv: 2202.01669
[39] DJ Reutter và J. Vicary, Các cấu trúc cao hơn 3, 109 (2019).
https: / / doi.org/ 10.48550 / arXiv.1609.07775
[40] A. Chandran và CR Laumann, Phys. Rev. B 92, 024301 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.92.024301
[41] A. Nahum, J. Ruhman, S. Vijay và J. Haah, Phys. Rev. X 7, 031016 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031016
[42] V. Khemani, A. Vishwanath, và DA Huse, Phys. Rev. X 8, 031057 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031057
[43] C. von Keyserlingk, T. Rakovszky, F. Pollmann, và S. Sondhi, Phys. Rev. X 8, 021013 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021013
[44] A. Nahum, S. Vijay và J. Haah, Phys. Rev. X 8, 021014 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021014
[45] A. Chan, A. De Luca, và J. Chalker, Phys. Rev. X 8, 041019 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.041019
[46] T. Rakovszky, F. Pollmann, và C. von Keyserlingk, Phys. Rev. X 8, 031058 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031058
[47] T. Rakovszky, F. Pollmann, và C. von Keyserlingk, Phys. Rev. Lett. 122, 250602 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.250602
[48] T. Zhou và A. Nahum, Phys. Rev. X 10, 031066 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.031066
[49] S. Garratt và J. Chalker, Phys. Rev. X 11, 021051 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021051
[50] J. Bensa và M. Žnidarič, Phys. Rev. X 11, 031019 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.031019
[51] R. Orús, Ann. Thể chất. 349, 117 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2014.06.013
[52] B. Bertini, P. Kos và T. Prosen, SciPost Phys. 8, 067 (2020a).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.8.4.067
[53] D. Weingarten, J. Math. Thể chất. 19, 999 (1978).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.523807
[54] B. Collins, Int. Môn Toán. Res. Không. 2003, 953 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1155 / S107379280320917X
[55] B. Collins và P. Śniady, Commun. Môn Toán. Thể chất. 264, 773 (2006).
https://doi.org/10.1007/s00220-006-1554-3
[56] B. Bertini, P. Kos và T. Prosen, SciPost Phy. 8, 068 (2020b).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.8.4.068
[57] Z. Webb, QIC 16, 1379 (2016).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC16.15-16-8
[58] E. Knill, Cơ sở lỗi đơn nhất không nhị phân và mã lượng tử, Công nghệ. Đại diện LA-UR-96-2717 (Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (LANL), Los Alamos, NM (Hoa Kỳ), 1996).
https: / / doi.org/ 10.2172 / 373768
[59] P. Shor, trong Kỷ yếu của Hội nghị lần thứ 37 về Cơ sở Khoa học Máy tính (1996), trang 56–65, iSSN: 0272-5428.
https:/
/doi.org/10.1109/SFCS.1996.548464
[60] RF Werner, J. Phys. A: Toán học. Sáng thế ký 34, 7081 (2001).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/332
[61] J. Hauschild và F. Pollmann, SciPost Phys. Bài giảng. Ghi chú, 005 (2018).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhysLectNotes.5
[62] Y. Li, X. Chen, và MPA Fisher, Phys. Rev. B 98, 205136 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.205136
[63] B. Skinner, J. Ruhman và A. Nahum, Phys. Rev. X 9, 031009 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.031009
[64] A. Chan, RM Nandkishore, M. Pretko và G. Smith, Phys. Rev. B 99, 224307 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.224307
[65] MJ Gullans và DA Huse, Phys. Rev. X 10, 041020 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.041020
[66] M. Ippoliti và WW Ho, arXiv: 2204.13657 (2022).
arXiv: 2204.13657
Trích dẫn
[1] Matteo Ippoliti và Wen Wei Ho, “Thanh lọc động và sự xuất hiện của các thiết kế trạng thái lượng tử từ quần thể dự kiến”, arXiv: 2204.13657.
[2] Suhail Ahmad Rather, S. Aravinda và Arul Lakshminarayan, “Xây dựng và sự tương đương cục bộ của các toán tử đơn nhất kép: từ bản đồ động đến thiết kế tổ hợp lượng tử”, arXiv: 2205.08842.
Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2022 / 06-15 11:26:52). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.
Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2022 / 06-15 11:26:50: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2022 / 06-15-738 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây.
Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.
