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Clifford酉随机时间周期量子电路中的混合与局域化

量子物理 2022-03-28 v4 统计力学 数学物理 math.MP

摘要

局部且时间周期的动力学会在多大程度上类似于随机酉?在本工作中,我们使用量子计算中的Clifford形式来探讨这一问题。我们分析了一个具有无序的Floquet模型,其特征是于一维空间中的一组局部、时间周期、随机量子电路。我们观察到演化算符在时间为周期半整数倍时享有额外对称性。由此我们证明,在 scrambling 时间之后,即任意初始扰动已传播至整个系统后,当所有量子比特用Pauli算符测量时,演化算符无法与(Haar)随机酉区分。这种不可区分性随时间推移而降低,这与被研究更多的(时间依赖)随机电路情形形成强烈对比。我们还证明了Pauli算符的演化显示出一种混合形式。这些结果要求局部子系统的维数较大。在相反 regime 下,我们的系统显示出一种新颖的局域化形式,由有效的单侧壁的出现所产生,其阻止扰动从一个方向穿过壁但不能阻止另一方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.03339,
  title  = {Mixing and localisation in random time-periodic quantum circuits of Clifford unitaries},
  author = {Tom Farshi and Daniele Toniolo and Carlos E. González-Guillén and Álvaro M. Alhambra and Lluis Masanes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03339},
  year   = {2022}
}

备注

76 pages. 3 appendices. 9 figures. Main results unchanged. The proofs of theorems and lemmas have been moved within the main body of the article