强互动 Rydberg 原子阵列中量子信息的坍塌-复苏观测
量子物理
2024-10-22 v1 量子气体
原子物理
摘要
孤立的量子多体系统的相互作用通常会扰乱局部信息并使其在整个系统中不可恢复。拥有色散破坏的系统具有潜力表现出超越这一范畴的根本不同信息 scramble 动力学。对于强色散破坏的多体局域化系统,局部传输消失,信息 scramble 呈对数缓慢方式。而在 Rydberg 原子阵列中,局部量子位翻转通过 Rydberg 阻塞效应诱导周围量子位的动态延迟,导致产生弱色散破坏的量子多体瑕痕,从而导致预言的非典型量子信息扩散行为。本文报道了在 Rydberg 原子阵列中首次测量 of out-of-time-ordered correlators 和 Holevo 信息,使我们能够精确跟踪量子信息的 scramble 和传输动力学。通过利用这些工具,我们观察到一种新型的时空坍塌-复苏行为,区别于典型混沌系统和多体局域化系统。我们的实验阐明了具有动力学约束的多体系统中的独特信息动力学,并演示了一种有效的数字-模拟方法,用于相干反转时间演化并引导信息在近期量子设备中的传播。
引用
@article{arxiv.2410.15455,
title = {Observation of quantum information collapse-and-revival in a strongly-interacting Rydberg atom array},
author = {De-Sheng Xiang and Yao-Wen Zhang and Hao-Xiang Liu and Peng Zhou and Dong Yuan and Kuan Zhang and Shun-Yao Zhang and Biao Xu and Lu Liu and Yitong Li and Lin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.15455},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 6 figures + Supplementary Information 37 pages, 24 figures