量子储层计算中多体量子混沌的边缘
储层计算(RC)是一种利用动态系统作为计算资源的机器学习范式。在其量子扩展——量子储层计算(QRC)中,这些原理被应用于量子系统,其丰富的动力学特性拓宽了信息处理的范围。在经典RC中,最佳性能通常出现在“混沌边缘”,即有序与混沌之间的边界。该研究团队通过基于著名的萨奇德夫-叶-基塔耶夫模型实现的QRC,确定了其在量子多体系统中的对应物。分析表明,在两条特征性“边缘”附近存在显著的性能提升:一条是由Thouless时间定义的时空边界,超越此边界后系统动力学将由随机矩阵理论描述;另一条是控制从可积系统向混沌系统转变的参数边界。这些发现确立了“多体量子混沌边缘”作为QRC的基本设计原则。
