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测量诱导的纠缠:噪声 2D 随机 Clifford 电路中的体积律

量子物理 2026-01-12 v2

摘要

我们研究由按列抽样的噪声 2D 随机 Clifford 电路(规模为 NN,深度为 TT)产生的测量诱导出纠缠。我们关注抽样诱导出边界态的算子纠缠 SopS_{\rm op}。首先,在无噪声极限下,我们复现了从面积律到体积律尺度转换的有限深度相变。当采用任意常数速率 p>0p>0 的局部概率性迹噪声时,沿抽样轨迹获得的最大 SopS_{\rm op} 遵循边界长度的面积定律,并约等于线性增长于 T/pT/p。通过分析稳定器生成器的空间分布,我们观察到稳定器生成器呈指数局部化;这既解释了最大 SopS_{\rm op} 的尺度,也暗示了跨缓冲三分区的条件互信息呈指数衰减,我们也通过数值实验予以确认。总之,这些结果表明常数局部噪声会破坏 2D 随机 Clifford 电路中由测量诱导的长程、体积律纠缠。最后,依据观察到的尺度,我们推测基于张量网络的算法可在以下情形下高效抽样噪声 2D 随机 Clifford 电路:(i) 对任意常数噪声率 p=Ω(1)p = \Omega(1),在亚对数深度 T=o(logN)T = o(\log N) 处;(ii) 在常数深度 T=O(1)T = O(1),当噪声率为 p=Ω(log1N)p = \Omega(\log^{-1}N) 时。最后,我们转向深度为 T=4T = 4 的 Haar 随机电路,数值观察到的定性行为与 Clifford 电路相同。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.12743,
  title  = {Measurement-induced entanglement in noisy 2D random Clifford circuits},
  author = {Zhi-Yuan Wei and Jon Nelson and Joel Rajakumar and Esther Cruz and Alexey V. Gorshkov and Michael J. Gullans and Daniel Malz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12743},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 4 figures