浅层随机量子电路中的条件依赖与Scrooge系综
量子物理
2026-08-12 v1 统计力学
摘要
由于光锥结构,二维几何局域浅层随机量子电路的输出态不存在长程关联。但如果测量一部分量子比特,情况就会改变:测量过程可以诱导长程纠缠,导致遥远量子比特之间的条件关联。在本文中,我们研究了这些电路中条件依赖的结构及其对量子优势的影响。对于量子比特的三分法,我们考虑了上的测量后态系综,该系综以上的特定测量结果为条件,并遍历上所有可能的测量结果。对于超过常数临界值的电路深度,我们猜想该系综可以由Haar系综的某种推广(称为Scrooge系综[Jozsa \textit{et al.}, \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevA.49.668}{Phys. Rev. A \textbf{49}, 668 (1994)}])很好地近似;我们还提供了支持性的数值和分析证据。我们的猜想描述了一种精确的意义,在这种意义上,态在剩余的未测量量子比特上保留了其光锥结构,但也产生了一些源于测量的全局随机特征。由此得出的一个推论是,在存在微小退极化噪声率的情况下,二维中的比特浅层随机量子电路可以被经典地高效模拟。
引用
@article{arxiv.2608.12255,
title = {Conditional dependence and Scrooge ensembles in shallow random quantum circuits},
author = {Yinchen Liu and Max McGinley and Thomas Schuster and David Gosset},
journal= {arXiv preprint arXiv:2608.12255},
year = {2026}
}