量子储层计算中的多体量子混沌边缘
量子物理
2026-02-02 v3
摘要
储层计算 (RC) 是一种利用动力系统作为计算资源的机器学习范式。在其量子扩展——量子储层计算 (QRC) 中，这些原理被应用于量子系统，其丰富的动力学拓宽了信息处理的范畴。在经典 RC 中，最佳性能通常在“混沌边缘”即秩序与混沌的边界处实现。在这里，我们使用在著名的 Sachdev-Ye-Kitaev 模型上实现的 QRC 来确定其量子多体对应物。我们的分析揭示了在两个不同的特征“边缘”附近的显著性能提升：一个是由 Thouless 时间定义的时间边界，越过该边界系统动力学由随机矩阵理论描述；另一个是控制从可积到混沌区域转变的参数边界。这些发现确立了“多体量子混沌边缘”作为 QRC 的设计准则。
引用
@article{arxiv.2506.17547,
title = {Edge of Many-Body Quantum Chaos in Quantum Reservoir Computing},
author = {Kaito Kobayashi and Yukitoshi Motome},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17547},
year = {2026}
}