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Nishimori 的猫:来自有限深度幺正与弱测量的稳定长程纠缠

量子物理 2023-11-22 v2 无序系统与神经网络 统计力学 强关联电子

摘要

在监测量子线路领域,制备长程纠缠态的有限时间协议是否导致对门缺陷(可将投影测量转为弱测量)稳定的物相,一直是个开放问题。此处我们表明,在某些情况下,长程纠缠在弱测量下持续存在,并催生新颖形式的量子临界性。我们明确演示了以此制备二维 Greenberger-Horne-Zeilinger 猫态与三维环面码作为最小实例。与监测随机幺正线路不同,我们的门与测量线路是确定性的;唯一的随机性在于测量结果。我们展示这些弱测量中的随机性如何使我们追踪随机键 Ising 模型的可解 Nishimori 线,严格确立玻璃态长程纠缠态在二维与三维空间中的稳定性。远离这一精确可解构造,我们使用混合张量网络与蒙特卡洛模拟,获得非零 Edwards-Anderson 序参量,作为二维情景下长程纠缠的指示。我们认为我们的协议可在现有量子计算架构中自然实现,在 IBM 重六边形 transmon 芯片上仅需深度-3 线路。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.11136,
  title  = {Nishimori's cat: stable long-range entanglement from finite-depth unitaries and weak measurements},
  author = {Guo-Yi Zhu and Nathanan Tantivasadakarn and Ashvin Vishwanath and Simon Trebst and Ruben Verresen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11136},
  year   = {2023}
}

备注

4.5 + 10 pages, 2 + 8 figures