数字量子处理器上跨尺度的遍历性起始
理解孤立量子多体系统如何热化仍然是现代物理学中的一个核心问题。该研究团队利用IBM“夜鹰”超导处理器进行数字量子模拟,在二维无序海森堡Floquet模型中研究了遍历性的形成过程,系统尺寸达到10×10量子比特。通过将系统粗粒化为不同尺寸的空间区块,并引入基于各区块碰撞熵的度量方法,研究人员实现了对不同尺度下遍历行为出现时机的精细研究。超导量子处理单元的高采样率与最优样本估计器相结合,使得该工作能够分析尺寸达3×3的区块。 研究观察到,随着海森堡耦合常数J增大,无噪声系统经历了从亚遍历性到遍历性的平滑过渡,其中较小区块会率先达到其随机矩阵理论值,从而揭示了跨尺度的层次结构。在经典张量网络模拟可靠参数空间区域(小尺寸区块或较小J值)内,量子模拟的误差缓解结果与经典方法高度吻合。超出该区域后,体积律纠缠和收缩复杂度增长导致经典方法成本急剧上升。这些结果为量子计算机在研究量子热化问题中的应用开辟了新方向。
量科快讯
2 天前
2 天前

