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测量改变的伊辛量子临界性

统计力学 2023-12-07 v3 强关联电子 量子物理

摘要

量子临界系统因其对扰动的固有敏感性,成为探索新颖测量诱导现象的诱人平台。我们采用一种显式协议研究测量对典型伊辛量子临界链的影响:将关联 ancilla 与临界链纠缠后进行投影测量。借助微扰解析框架与大规模数值模拟,我们证明测量能以依赖于纠缠门选择、ancilla 测量基、测量结果以及 ancilla 关联性质的方式定性改变长程关联。我们推导了特定测量结果下关联行为的众多定量预言,并识别出两种在测量平均量中探测测量改变的伊辛临界性的策略。首先,对序参量期望值的平方在测量结果上取平均,保留了在固定测量结果中萌发的序参量凝聚的记忆——尽管平均而言序参量本身为零。其次,我们表明在某些情况下,可观测量可分别在属于不同对称扇区的测量结果上单独平均,且这些‘对称分辨平均’即便在考虑标准线性平均可观测量时也能揭示测量效应。我们确定了在实验中可较高效实现对称分辨平均与后选择的互补区间,在 ancilla-临界链纠缠足够弱时前者通常优于后者。我们的框架可自然推广至更奇异的量子临界点,并指出了在 NISQ 硬件与里德伯阵列中潜在实验实现的机会。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.04325,
  title  = {Measurement-altered Ising quantum criticality},
  author = {Sara Murciano and Pablo Sala and Yue Liu and Roger S. K. Mong and Jason Alicea},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04325},
  year   = {2023}
}

备注

33 pages, 22 figures, comments added, new section and appendix