在超导量子处理器上通过可扩展交叉熵基准测试检测测量诱导相变的实验演示
量子物理
2025-05-13 v2
摘要
经历随机幺正演化和时空随机点测量的量子系统表现出依赖于这些测量频率的纠缠相变。过去的工作已在近期的量子计算机上实验观测到纠缠相变，但使用纠缠熵的表征方法由于量子态层析和选择后测量的指数开销而不可扩展。最近，提出了一种使用线性交叉熵检测纠缠相变的替代协议，试图消除这两个瓶颈。在此，我们报告了该协议在 IBM 量子硬件上在一维和全连通拓扑系统中最多 22 个量子比特上的演示，这一规模在需要选择后测量时目前是无法达到的。我们展示了数据在标度函数上的塌缩，其临界指数与理论半定量一致。我们对交叉熵基准测试 (XEB) 协议的演示为在更大的近期量子系统上研究测量诱导的纠缠相变及相关临界现象铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2403.00938,
title = {Experimental demonstration of scalable cross-entropy benchmarking to detect measurement-induced phase transitions on a superconducting quantum processor},
author = {Hirsh Kamakari and Jiace Sun and Yaodong Li and Jonathan J. Thio and Tanvi P. Gujarati and Matthew P. A. Fisher and Mario Motta and Austin J. Minnich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00938},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 15 figures. v2: published version