用短时刻动力学探测自旋系统量子模拟器中的有限温度可观测量
量子物理
2024-12-03 v2 量子气体
统计力学
强关联电子
摘要
由于与环境几乎完美隔离，在自旋系统的量子模拟器（如光镊中的囚禁离子或里德伯原子）中制备有限温度态具有挑战性。此处我们展示如何借助受Jarzynski等式启发且与Lu、Banuls与Cirac，PRX Quantum 2, 020321 (2021)中算法等价的算法获得有限温度可观测量。该算法由初始态的经典重要性采样与用量子模拟器测量Loschmidt回波组成。我们将此方法作为量子启发的经典算法，并用矩阵乘积态模拟该协议以分析对量子模拟器的要求。由此我们表明，长程横场Ising模型中的有限温度相变可在囚禁离子量子模拟器中表征。我们提出了Loschmidt回波的具体测量协议，并讨论了测量噪声、退相干以及态制备与测量误差的影响。我们认为该算法在现实条件下对这些缺陷具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2206.01756,
title = {Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics},
author = {Alexander Schuckert and Annabelle Bohrdt and Eleanor Crane and Michael Knap},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01756},
year = {2024}
}
备注
4+3 pages, 4+1 figures