Entanglement Renormalization for Weakly Interacting Fields
我们将纠缠重整化张量网络技术应用于连续介质中的弱相互作用量子场论。一个关键的工具是“量子线路微扰理论”，它使我们能够系统地构建幺正映射波泛函之间的任意微扰修正。作为应用，我们构建了一个本地的，连续的MERA（cMERA）电路，映射到$φ^4$理论的基态的非纠缠标度不变状态到1-loop。我们的本地cMERA电路完全对应于空间动量模式上的单回路威尔逊RG。换句话说，我们建立的扰动威尔逊RG空间动量模式可以等效地重铸为本地cMERA电路在$φ^4$理论，并认为，这种对应关系更普遍。我们的分析还提出了有用的数值ansatzes cMERA在非微扰制度。
2018-06-07 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Measurement-induced phase transitions in $(d+1)$-dimensional stabilizer circuits
幺正动力学和局域量子测量之间的相互作用导致了非常规的非幺正动力学相和跃迁。本文研究了$(d+1)$ -维混合稳定器电路的动力学，对于$d=1,2,3$ .我们使用大规模的数值模拟，专注于纠缠措施，净化动力学和波函数结构的测量引起的相位和它们的转变的特点。我们的研究结果表明，在$(d+1)$时空维度的测量引起的转变是共形的，并接近于在$(d+1)$空间维度的渗流转变。
2022-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hybrid quantum circuits: Superconducting circuits interacting with other quantum systems
混合量子线路结合了两个或多个物理系统，目的是利用不同系统的优点和优势，以便更好地探索新现象，并可能带来新的量子技术。本文简要介绍了迄今为止在涉及原子、自旋和固态器件（包括超导和纳米机械系统）的混合电路领域所取得的进展。这些电路如何结合元素从原子物理学，量子光学，凝聚态物理，和纳米科学进行了讨论，并提出了不同的可能的方法，将各种系统集成到一个单一的电路。特别是，混合量子线路可以在芯片上制造，促进其未来的可扩展性，这对于构建未来的量子技术至关重要，包括量子探测器，模拟器和计算机。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Disentangling Interacting Systems with Fermionic Gaussian Circuits: Application to Quantum Impurity Models
本文提出用费米子高斯电路进行酉基变换以压缩纠缠、优化轨道，并结合 Anderson 杂质模型和 GMERA 展示其提升张量网络与 DMRG 计算及解释杂质物理的能力。
2025-01-09 cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry-protected states of interacting qubits in superconducting quantum circuits
本文提出一种基于至少四个自旋的相互作用模型，通过对称保护实现量子比特流形，映射到超导电路后可在现实噪声下达到毫秒级相干时间，为长寿命量子比特开辟新路径。
2025-10-15 quant-ph
Measurement induced scrambling and emergent symmetries in random circuits
Stanford Institute for Theoretical Physics, Stanford University（斯坦福大学理论物理研究所）；Princeton Quantum Initiative, Princeton University（普林斯顿大学量子计划）；Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
本研究将随机电路中的纠缠演化映射为经典自旋问题，解析了多种测量相关的纠缠相变，推导了全局置乱相的测量范围下界，还在大d极限的随机测量模型中发现了涌现连续对称性。
2025-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interacting two-level defects as sources of fluctuating high-frequency noise in superconducting circuits
从第一次实验开始，超导电路就受到环境噪声的强烈耦合，破坏了量子相干性，降低了性能。在最先进的实验中，发现超导量子比特的弛豫时间作为时间的函数波动。我们提出了测量这种波动的3D-介子电路和开发一个定性模型的基础上的背景两级系统（TLS），出现在设备材料中的缺陷的浴内的相互作用。在我们的模型中，作用于量子比特的时间依赖性噪声密度来自其与高频TLS的近共振耦合，高频TLS由于与低频热波动TLS的相互作用而经历能量波动。我们通过提供在相位量子比特电路中的单个TLS中观察到的这种能量波动的实验证据来支持该模型。
2015-08-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Critical properties of the measurement-induced transition in random quantum circuits
数值研究了$1+1$维中Haar随机量子线路的测量驱动量子相变.通过分析三方互信息，我们能够作出一个精确的估计的临界测量率$p_c = 0.17(1)$。我们提取估计相关联的散装临界指数是一致的渗流值，以及稳定器电路，但不同于以前的估计Haar随机的情况下。我们估计的表面序参量指数出现不同的稳定电路或渗流，但我们不能明确排除的情况下，所有的指数在三种情况下匹配。此外，在哈尔的情况下，纠缠熵的前因子$S_n$强烈依赖于雷尼指数$n$;对于稳定电路和渗流，这种依赖性是不存在的。稳定器电路上的结果被用来指导我们的研究和识别措施与弱有限尺寸效应。我们将讨论我们的数值估计如何约束理论的过渡。
2020-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spacetime duality between localization transitions and measurement-induced transitions
量子多体系统的时间演化通常会导致对称性允许的最大纠缠状态。阻碍纠缠增长的两种不同途径是通过空间无序诱导局域化，或使系统经历非幺正演化，例如，通过投影测量。在这里，我们采用的想法，时空旋转的电路，以探讨系统之间的关系，属于这两类。特别是，通过时空旋转酉Floquet电路，显示本地化过渡，我们构建非酉电路，显示丰富多样的纠缠标度和相变。我们的方法的一个结果是一个非幺正电路的自由费米子在一维，表现出从对数标度到体积律标度的纠缠过渡。这种转变伴随着类似于在混合投射-酉电路中看到的“净化转变”。我们遵循类似的策略，构建一个非酉二维克利福德电路，显示了从面积到体积定律纠缠缩放的过渡。类似地，我们旋转一个具有多体局域化的一维自旋链，以获得一个呈现纠缠跃迁的非幺正电路。最后，我们介绍了一个非常规的相关器，并认为，如果一个酉电路主机的多体局域化过渡，那么相关器预计是奇异的，在其非酉对应。
2021-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Measurement-induced topological entanglement transitions in symmetric random quantum circuits
研究了一类具有两种竞争测量和随机幺正动力学的（1+1）维对称随机量子线路。该电路表现出丰富的相图，涉及强大的保序拓扑（SPT），平凡的，和体积法纠缠相位，其中的过渡是隐藏的期望值的运营商，只能通过纠缠熵平均量子轨迹。在没有幺正动力学的情况下，我们发现一个纯粹的测量引起的临界点与对数标度的纠缠熵，我们正好映射到两个副本的经典的2D渗流问题。我们进行了数值模拟，表明这种过渡是一个三临界点，分裂成两个临界线的存在下，任意稀疏幺正动力学与介入体积法纠缠相。我们的研究结果表明，单独的测量是如何足以诱导临界和对数纠缠缩放，以及如何任意稀疏的酉动力学可以足以稳定体积法纠缠相在快速但竞争的测量存在。
2021-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lecture Notes: Introduction to random unitary circuits and the measurement-induced entanglement phase transition
本讲义以轻松对话形式介绍随机幺正电路中的纠缠动力学与测量诱导纠缠相变，重点阐述最小割概念及其统计力学映射。
2023-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Measurement induced criticality in quasiperiodic modulated random hybrid circuits
该研究通过数值模拟发现，非Pisot准周期调制的足够大结构涨落会破坏一维混合量子电路测量诱导相变的稳定性，诱导出由漂移指数β主导的无限准周期型临界动力学相变，其临界性质与实空间重整化群计算结论吻合。
2024-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fixed-Point Quantum Circuits for Quantum Field Theories
利用重整化群思想和有效算符有效地确定了局域么正，为在数字量子器件上制备非相互作用标量场理论的基态提供了理论依据。利用这些方法，经典计算的小空间体积中的基态可以用于确定用于制备超经典量子寄存器中的基态的算子，甚至用于相互作用标量场理论。由于关联函数的指数衰减和数字化伪影的双指数抑制，预计导出的量子线路已经与近期量子器件相关。
2020-02-05 hep-th nucl-th quant-ph
Critical Properties of Weak Measurement Induced Phase Transitions in Random Quantum Circuits
该研究在随机量子电路中理论分析弱测量形式对测量诱导相变的影响，通过多种方法计算临界相关物理量，发现弱测量方案不改变其普适临界性质，与强投影测量的普适类一致。
2024-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Noisy induced entanglement transition in one-dimensional random quantum circuits
随机量子线路是研究多体量子系统纠缠动力学的最小结构模型。本文利用密度矩阵算符和张量压缩方法研究了含噪声Haar-随机幺正门的一维量子线路。结果表明，随机量子线路的纠缠演化可用对数纠缠度的负性来表征。通过精确的数值计算，我们发现，当物理错误率降低到一个临界值$p_c\approx 0.056$以下时，对数纠缠负性从面积定律变为体积定律，从而引起纠缠跃迁.通过有限尺寸标度分析，可以确定关联长度的临界指数，揭示了噪声中尺度量子器件的普遍动力学性质。
2022-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Measurement-induced phase transitions in quantum automaton circuits
研究了一般量子自动机电路在投影测量下的纠缠动力学。我们设计了一个有效的算法，它不仅允许我们进行大规模的模拟的Rényi熵，但也提供了一个物理图片的纠缠动力学，这可以解释在一个经典的位串模型，属于有向渗透普适类。我们研究了EPR对形成的态的纯化动力学，以及从乘积态开始的纠缠增长。在这两种情况下，我们验证了数值动力学是在经典定向渗流的普适性类。
2021-01-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Noise-induced phase transitions in hybrid quantum circuits
本文研究混合量子电路中尺寸依赖量子噪声对纠缠相变的影响，发现当噪声概率满足 $q=p/L^α$ 且 $α=1$ 时会出现一阶噪声诱导纠缠相变，并揭示其与噪声诱导编码相变的统一解析图像。
2024-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Measurement-induced criticality in random quantum circuits
研究了（Haar）随机幺正量子线路中由投影测量引起的纠缠跃迁的临界行为.使用复制的方法，我们映射到一个二维的统计力学模型的纠缠熵在这样的电路的计算。在这种语言中，面积到体积的纠缠转变可以被解释为统计力学模型中的有序转变。我们利用共形不变性导出了跃迁附近的纠缠熵和互信息的一般标度性质。详细分析了统计力学模型映射到渗流的无限现场希尔伯特空间维数的极限。特别是，我们使用描述2D渗透临界理论的共形场论的相对较新的结果，计算了该极限下$n \geq 1$的$n$ th Rényi熵中子系统大小对数的普适系数的精确值，并且我们讨论了如何从该极限访问有限现场Hilbert空间维度的一般转变，其在不同于2D渗流的普适类中。我们还评论了与随机张量网络中纠缠跃迁的关系，这在参考文献1中已有研究。
2019-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exploring Interacting Quantum Many-Body Systems by Experimentally Creating Continuous Matrix Product States in Superconducting Circuits
提高对强关联量子多体系统（如相互作用的原子或电子的气体）的理解是现代凝聚态物理、材料研究和化学中最重要的挑战之一。在过去的几十年里，在发展经典和量子方法来计算、模拟和实验探测这类系统的性质方面取得了巨大的进展。在这项工作中，我们使用经典和量子方法相结合的实验探索的相互作用的量子气体的性质，通过创建连续矩阵产品状态的实验实现-一类状态，已被证明是非常强大的变分模拟数值模拟。通过系统地准备和探测这些状态使用电路量子电动力学（cQED）系统，我们实验确定了一个很好的近似的基态波函数的Lieb-Liniger哈密顿量，它描述了一个相互作用的玻色气体在一维。由于模拟的哈密顿量编码的测量可观察的，而不是控制的量子系统，这种方法有可能适用于异国情调的模型，涉及多组分相互作用领域。我们的发现也暗示了实验探索矩阵乘积态和纠缠理论的一般性质的可能性。这里提出的方案适用于广泛的系统，利用强大的和可调的光-物质相互作用。
2015-08-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Space-Time Circuit-to-Hamiltonian Construction and Its Applications
电路到哈密顿构造通过明确定义时钟的量子寄存器将动态（量子线路及其输出）转换为静态（电路哈密顿的基态）。标准的Feynman-Kitaev构造为所有量子比特使用一个全局时钟，而我们考虑一个不同的构造，其中时钟被分配给每个相互作用的量子比特。这使得可以将原始量子线路的时空结构捕获到电路哈密顿量的特征中。该构造的灵感来自于最初的二维相互作用费米子模型（见http：//link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.63.040302）。我们证明了对于一维量子线路，电路哈密顿量的间隙是适当的下界，部分使用马尔可夫链的混合时间的结果，因此该构造的应用QMA（和部分用于量子绝热计算）通过。对于一维量子线路，由线路哈密顿量产生的动力学对应于弦围绕环面的扩散。
2014-04-04 cond-mat.str-el gr-qc quant-ph
Probing Site-Resolved Current in Strongly Interacting Superconducting Circuit Lattices
本文在超导电路晶格中利用双势阱受控隧穿实现格点分辨原位电流测量，揭示 Bose-Hubbard 体系相变与驱动耗散浴下的稳态及相互作用辅助输运。
2024-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Site-wise manipulations and Mott insulator-superfluid transition of interacting photons using superconducting circuit simulators
格点中相互作用玻色子的玻色-哈伯德模型（BHM）是多体物理学的一个典范，它表现出整数填充时的莫特绝缘体-超流转变.在这里，量子模拟器的BHM使用超导电路的建议。具体地，支持微波光子的超导传输线谐振器耦合到电荷量子位以形成BHM的一个位点，并且相邻位点通过可调谐耦合器连接。为了获得从超导电路的BHM的映射，我们专注于色散制度的激发保持光子。标准微扰理论的实现，以定位的参数范围内的MI-SF过渡可以模拟。该模拟器允许单站点操作，我们通过考虑两种情况来说明此功能，其中单站点操作可以驱动MI-SF转换。这种过渡可以通过平均场分析来分析，并且实现了精确的对角化以提供准确的结果。光子密度的变化和保真度度量清楚地显示了跃迁的特征。该模拟器的实验实现和其他可能的应用进行了讨论。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Simulating a measurement-induced phase transition for trapped ion circuits
可编程量子器件的兴起激发了对可以实现新物理的电路模型的探索。一个有前途的候选人是一类混合电路，其中纠缠酉动力学与解纠缠测量竞争。不同纠缠态之间的新型相变已经在它们的动力学状态中被确定，具有暗示未探索的临界现象的普遍性质。捕获离子硬件是实验实现这种物理的主要竞争者，它不仅需要传统的两量子比特纠缠门，而且需要在整个电路中精确寻址的恒定速率的局部测量。在工程上的高精度光学寻址的个别离子的最新进展，使准备一个恒定速率的测量整个单一的电路可行。使用张量网络模拟，我们表明，由此产生的混合电路类，准备与本机门，表现出体积法面积法过渡的纠缠熵。这显示了测量引起的相变的普遍特征。我们的模拟能够使用具有数十个量子位和数千个门的电路尺寸来表征临界指数。我们认为，这种转变应该是强大的对额外的实验噪声源，预计在现代捕获离子硬件，而将受到限制后选择的统计要求。我们的工作突出了张量网络模拟在推进临界现象的理论和实验前沿方面可以发挥的强大作用。
2021-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological edge states of interacting photon pairs emulated in a topolectrical circuit
拓扑物理学开辟了一个令人兴奋的现象，允许工程师无序强大的单向光流过多。电磁波拓扑保护的最新进展表明，通过实现量子光的拓扑态可以实现更丰富的功能。然而，由于实验挑战的数量，这一领域在很大程度上仍然是未知的。在这里，我们采取另一种路线，并设计了一个经典的结构的基础上拓扑电路，作为一个模拟器的量子光学一维系统的特点是由有效的光子-光子相互作用诱导的两个光子的拓扑状态。利用原问题的本征态和电路模式之间的对应关系，我们使用所设计的模拟器来提取体和边缘双光子束缚态的频率，并直接从测量中评估拓扑不变量。此外，我们进行了重建的双光子概率分布的拓扑状态与电路本征模之一。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Measurement-Induced Entanglement Phase Transition in Random Bilocal Circuits
测量诱导纠缠相变是由纠缠幺正动力学与解纠缠投影测量之间的竞争引起的，近年来在各种随机电路模型中得到了广泛的研究.本文研究了具有全对全随机相互作用和测量的简单$N$ -量子布朗电路模型的平均纯度动力学。在大- $N$极限下，我们的模型被映射到半经典极限下的一维量子链上，这使得我们能够解析地研究模型的临界行为和各种其他性质。我们发现，有两个阶段区分的总系统熵的行为在很长的时间。此外，两相还具有不同的子系统熵行为。低测量速率阶段具有第二Renyi熵与子系统大小的行为中的一阶导数不连续性，类似于随机状态的“Page曲线”，而另一个阶段具有平滑的熵曲线。
2022-02-01 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Exact spectral form factors of non-interacting fermions with Dyson statistics
本文引入一类谱形状因子可精确计算的随机电路系综，研究非相互作用费米子在圆系综相关无序势下的演化，推导出CUE的精确闭式解及COE/CSE的组合化计算，并指出指数增长标志单粒子随机矩阵普适性，且给出matchgate电路实现方案。
2024-12-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Self-Inductance and the Mass of Current Carriers in a Circuit
在这篇文章中，一个圆形电路的自感处理从一个非传统的，基于粒子的观点。法拉第感应的电磁场是从达尔文拉格朗日量导出的点电荷场显式计算的，粒子被限制在圆形轨道上运动。对于单粒子电路（或对于N个非相互作用粒子），感应的电磁场取决于电流载流子的质量和电荷，而能量被转移到粒子（或多个粒子）的动能。然而，对于一个相互作用的多粒子电路，粒子之间的相互电磁相互作用可以主导行为，使得单个粒子的质量和电荷变得无关紧要;感生场然后与感生场相当，能量变成磁能。除了提供对自感的更深入理解外，该示例还表明，涉及与相互作用的多粒子系统的动量平衡有关的隐藏机械动量的主张不太可能是准确的。
2014-08-16 physics.class-ph quant-ph
Entanglement Negativity at Measurement-Induced Criticality
我们提出纠缠负性作为测量引起的临界性的细粒度探针。我们激励这个建议在稳定状态，在两个不相交的子区域，比较他们的“相互否定性”和他们的相互信息导致一个精确的区分两体和多体纠缠。在一个只测量的稳定电路，映射到二维临界渗流，我们表明，互信息和互负的边界共形字段不同的缩放尺寸在长距离。然后，我们考虑一类“混合”电路模型，通过扰动的测量只电路与单一的门的渐进水平的复杂性。虽然其他临界指数在其各自的临界点处对于酉门系综的不同选择有明显的变化，但互负性在许多混合电路中具有标度维度3，这与渗流中的标度维度显著不同。我们对比我们的结果与限制的情况下，几何最小切割图片是可用的。
2020-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Utility-scale quantum experiments using dynamic circuits to address collective dissipation in interacting qubits
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-EHU（材料物理中心 (CFM-MPC)，CSIC-EHU）；University of the Basque Country（巴斯克大学）；IBM Quantum, IBM Thomas J. Watson Research Center（IBM量子，IBM托马斯·J·沃森研究中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Donostia International Physics Center DIPC（圣塞巴斯蒂安国际物理中心 DIPC）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（IKERBASQUE，巴斯克科学基金会）
本文通过动态电路、辅助比特耗散通道和误差缓解技术，在IBM量子处理器上实现了多达86个发射器的链式系统耗散动力学的大规模量子模拟，并用经典MC-TEBD张量网络方法验证了结果。
2026-05-25 quant-ph
Electromagnetically-induced transparency with amplification in superconducting circuits
我们表明，电磁感应透明和激光无反转同时实现微波场通过使用磁通鎓超导电路。由于这种人工三能级原子的$Δ$能级结构，我们发现了令人惊讶的现象，即在频域中的电磁感应透明窗口夹在一边的吸收和另一边的放大之间。
2010-04-11 cond-mat.supr-con quant-ph
Subsystem Information Capacity in Random Circuits and Hamiltonian Dynamics
本研究探讨了开放量子系统中由随机量子电路和哈密顿演化形成的有效信道的信息容量，揭示了其作为研究各种动力学相位内在本质的有价值工具，并通过数值模拟和理论模型解释了不同初始信息编码方案对信息动力学的影响。
2025-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Measurement-Induced Power-Law Negativity in an Open Monitored Quantum Circuit
耦合到环境中的一般多体系统由于退相干而失去了它们的量子纠缠，并演化到只有经典关联的混合态。在这里，我们表明，测量可以稳定开放量子系统内的量子纠缠。具体而言，在随机酉电路与边界处的移相，我们发现无论是数值和分析，在一个小的非零率进行投影测量结果在一个稳定的状态与$L^{1/3}$幂律缩放纠缠负系统内。利用解析映射到随机环境中定向聚合物的统计力学模型，我们证明了幂律负标度可以理解为随机测量位置引起的Kardar-Parisi-Zhang涨落.进一步提高测量速率导致相变到面积律负态相，这与无退相干的受监控随机电路中的纠缠跃迁具有相同的普适性。
2022-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Structured volume-law entanglement in an interacting, monitored Majorana spin liquid
本研究通过随机纯测量电路实现Kitaev蜂窝模型的耦合竞争，发现结构化体定律纠缠马约拉纳液体相，揭示其相图临界边界与三临界点特性，并给出颜色编码错误阈值及替代实现方案。
2023-03-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Continuous Reset-Induced Phase Transition in Measurement-Free Random Quantum Circuits
Tohoku University（东北大学）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；Akita University（秋田大学）
研究仅含重置通道的随机量子电路，揭示重置诱导相变在多体统计物理性质中的连续性及d参数影响，通过d=2的稳定子电路模拟验证第二阶混合相变特性。
2026-09-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spin-1 models in the ultrastrong coupling regime of circuit QED
我们提出了一个模拟自旋1模型的超导电路平台。为此，我们考虑一个链的N个超强耦合量子比特谐振器系统通过接地SQUID相互作用。量子位谐振器系统的非谐谱和全局宇称对称性所施加的选择规则允许我们通过施加到SQUID的AC脉冲来激活良好控制的两体量子门。我们表明，我们的建议有相同的模拟时间为任何数量的自旋1相互作用的粒子。该方案可以在最先进的电路QED在超强耦合制度。
2018-02-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Measurement-Induced Criticality is Tomographically Optimal
本文提出基于混合量子电路的经典阴影层析协议，允许测量在任意时空位置发生，并证明样本复杂度在测量诱导相变的临界测量速率处达到最优标度。
2023-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Measurement-induced entanglement phase transitions in variational quantum circuits
本文研究带中间投影测量的变分量子电路，发现 HVA 与 HEA 中存在体积律到面积律的测量诱导纠缠相变，并表明其伴随贫瘠高原缓解的景观相变。
2021-11-15 cond-mat.str-el quant-ph
Observation of topological transitions in interacting quantum circuits
凝聚态系统拓扑相的发现改变了现代物质相的概念。拓扑有序的全局性质使得这些阶段具有鲁棒性，因此有希望用于应用。然而，这种有序的非定域性使得直接的实验研究成为一个突出的挑战，即使是在最简单的模型拓扑系统中，组成粒子之间的相互作用也增加了这一挑战。在这里，我们展示了一种新的动力学方法来探索拓扑相位在相互作用和非相互作用系统，采用精致的控制提供了最先进的超导量子线路。我们利用这种方法，通过直接测量系统的拓扑不变量来实验探索著名的拓扑相变的Haldron模型。我们构建了这个模型的拓扑相图和可视化的微观演变的状态整个相变，其实验实现的任务仍然难以捉摸。此外，我们开发了一种新的量子位架构，允许同时控制两个量子位哈密顿量中的每个项，我们将研究扩展到相互作用的哈密顿量，并发现相互作用诱导的拓扑相的出现。我们的实现，涉及量子系统的全局和局部纹理的测量，接近于R。费曼，其中一个可控的量子系统被用来研究否则无法实现的量子现象。这种方法展示了超导量子比特用于量子模拟的潜力，并为研究量子系统中的拓扑相建立了一个强大的平台。
2014-07-07 quant-ph
Dephasing-induced leakage in multi-level superconducting quantum circuits
本文分析了超导量子电路（如 transmon）在退相干影响下，瞬态布居引发的泄漏效应，通过解析和数值方法研究了常用单比特和双比特操作中的该问题。
2025-01-28 quant-ph
Electromagnetically induced acoustic transparency with a superconducting circuit
本文报道了将超导人工原子耦合到一维声表面波传输线上的机械场的电磁感应透明现象。电磁微波驱动器被用作控制场，使得超导transmon量子比特对声学探测束透明。由于上能级的弛豫被抑制，声耦合的强频率依赖性使得EIT能够处于梯形配置。我们的研究结果表明，超导电路可以被设计成与声场的参数制度不容易访问纯电磁系统。
2020-06-23 quant-ph
Measurement-induced criticality in extended and long-range unitary circuits
我们探讨的动力学阶段的酉克利福德电路与可变范围的相互作用，再加上一个监控环境。我们调查两类模型，区分的单一门，这要么是在集群的有限范围的两体门，或成对的相互作用随机分布在整个系统中的幂律分布的行动。我们发现的相互作用的范围起着关键作用，在表征这两个阶段和它们的测量引起的过渡。对于集群酉门，我们发现之间的过渡阶段与体积法缩放的纠缠熵和一个阶段与面积法纠缠熵。结果表明，这种相变的普适类与短程混合Clifford电路的普适类是相容的。但在幂律分布门的情况下，我们发现相变的普适类随控制相互作用范围的参数而连续变化。特别是，对于中间值的控制参数，我们发现一个非共形的临界线，分离的相位与体积律缩放的纠缠熵从一个子广泛的缩放。在这个区域内，我们发现纠缠熵和对数负性呈现出从纠缠随系统尺寸代数增长的阶段到面积律阶段的交叉。
2022-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Depth-Optimal Quantum Circuit Placement for Arbitrary Topologies
实现实用和可扩展的量子计算的一个重要障碍是在计算过程中保护量子态免受固有噪声的影响。在量子电路的物理实现中，两个量子比特之间的长距离相互作用是不期望的，因为它可以被解释为噪声。因此，多量子技术和量子纠错码强烈要求相互作用的量子比特以最近邻（NN）方式排列。现有的量子电路变换方法主要考虑链式量子比特拓扑或线性近邻拓扑。然而，诸如核磁共振（NMR）的实际量子电路实现可能不具有LNN拓扑。为了解决这个差距，我们考虑一个任意的量子位拓扑。我们提出了一个线性规划（ILP）公式，以实现最小的逻辑深度，同时保证相互作用的量子位之间的最近邻安排。我们通过对不同网络拓扑结构和突出量子电路基准的研究来证实我们的主张。
2017-03-24 cs.ET quant-ph
Electromagnetically induced transparency in circuit QED with nested polariton states
电磁感应透明（EIT）是原子三能级系统中的量子干涉现象。通过驱动二维电路QED系统的修饰腔量子比特态，我们产生了一组嵌套态的极化激元态。最低的三个能级用于形成$Λ$型系统。通过赤池信息准则测试对EIT进行了观察和验证。基于EIT透射谱中的色散关系，得到了高达$-0.52\pm0.09$ km/s的负群速度。
2018-02-25 quant-ph
Interacting Qubit-Photon Bound States with Superconducting Circuits
强耦合到光子晶体的量子比特引起许多奇异的物理场景，开始于单激发和多激发量子比特-光子修饰的束缚态，包括以量子比特为中心的诱导的空间局域光子模式和量子比特本身。这些状态的局域化随着量子比特从带边的失谐而变化，提供了一种原位控制束缚态相互作用的途径。在这里，我们提出了一个设备的实验结果与两个量子比特耦合到超导微波光子晶体和实现可调谐的现场和内部束缚态相互作用。我们观察到一个四阶双光子虚过程之间的束缚态表示强耦合之间的光子晶体和量子比特。由于它们的局域依赖相互作用，这些状态提供了创建一维束缚态链的能力，这些束缚态链具有可调和潜在的长程相互作用，这些相互作用保留了量子比特的空间组织，这是实现某些量子多体模型的关键标准。广泛可调的，强大的和强大的相互作用表明，这个系统是有前途的基准实现更大，更复杂系统的束缚态。
2018-01-30 quant-ph
Measurement induced entanglement transition in two dimensional shallow circuit
我们制备了由一层两量子位CZ门和几层两量子位随机Clifford门组成的浅电路产生的二维态。在测量了所有的体量子比特后，我们研究了剩余量子比特在一维边界上的纠缠结构。在第一个模型中，我们观察到体X和Z测量之间的竞争可以导致纠缠体积定律相位和解纠缠面积定律相位之间的纠缠相变。我们数值计算的临界指数，并推广到其他量子系统的局部希尔伯特空间维数大于2。在第二个模型中，我们通过改变每层中两个量子比特门的密度来观察纠缠跃迁。我们用随机键伊辛模型解释了由随机Haar门组成的类似浅电路中的这种跃迁。
2022-03-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Zeno physics in ultrastrong circuit QED
研究了超导量子比特与微波谐振腔强相互作用和超强相互作用中的Zeno和反Zeno效应。使用一个模型的一个经常测量的二能级系统与量子化模式的相互作用，我们表现出不同的行为和总控制的芝诺时间取决于是否可以应用在Jaynes-Cummings模型中的行波近似，或没有。我们重新展示了我们的结果与初始场态的性质的强依赖性，并提出了量子层析成像的应用。
2010-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum advantage from measurement-induced entanglement in random shallow circuits
本文研究二维随机浅层 Clifford 电路中的测量诱导长程纠缠，证明其存在可带来无条件的量子采样优势，并给出短程纠缠情形可被经典高效模拟的对照结论。
2024-07-30 cond-mat.stat-mech cs.CC quant-ph
Magnetically induced Josephson nano-diodes in field-resilient superconducting microwave circuits
Physikalisches Institut, Center for Quantum Science (CQ)
研究开发了在强磁场下工作的非线性和可调谐超导微波电路，发现纳米缩窄量子干涉仪中的磁场诱导约瑟夫森二极管效应，提高了电路性能，并揭示了其在量子电路中的应用潜力。
2026-04-01 cond-mat.supr-con quant-ph
Effective Hamiltonians for interacting superconducting qubits -- local basis reduction and the Schrieffer-Wolff transformation
超导量子线路设计中的一个悬而未决的问题是如何最好地将描述其动力学的全电路哈密顿量简化为适合于量子信息操纵的有效的二能级量子比特哈密顿量。尽管在数值方法来模拟多元素超导电路的光谱特性的进展，文献缺乏一个一致的和有效的方法来确定有效的量子位哈密顿量。在这里，我们解决这个问题，通过引入一种新的本地基减少方法。该方法不需要对哈密顿量的结构进行任何特别的假设，例如其对外加场的线性响应。我们数值基准的本地基础减少方法对其他哈密顿减少方法在文献中，并报告超导量子比特的具体例子，包括电容分流的磁通量子比特，其中标准的减少方法失败。通过将局部基约化方法与Schriffl-Wolff变换相结合，我们进一步将其适用性扩展到相互作用量子比特系统，并使用它来提取非随机的两量子比特哈密顿量和三量子比特哈密顿量中的三局部相互作用项。
2020-03-25 quant-ph
Control of microwave signals using bichromatic electromechanically induced transparency in three-mode circuit electromechanical systems
我们在理论上研究了三模电路机电系统中基于双色机电诱导透明的微波信号的可调谐减速和前进，其中两个频率间隔很近的机械振荡器独立地耦合到一个共同的微波腔。在强抽运场作用下，我们在透射微波探测场中得到了两个透明窗口，并伴随着陡峭的相位色散。泵浦光功率的大小可以有效地控制透明窗口的宽度和探测光的群延迟。实验结果表明，在目前的实验条件下，最大群延迟为0.12ms，提前量为0.27ms。
2014-08-17 quant-ph
Tensor Network Circuit Simulation at Exascale
张量网络方法对于模拟量子线路是非常有效的。这是由于它们能够有效地表示和操纵大型相互作用量子系统的波函数。我们描述了缩放张量网络模拟方法Exascale计算平台时所面临的挑战，并介绍了QuantEx，Exascale张量网络电路模拟的框架。
2021-10-18 quant-ph
Classical simulation of parity-preserving quantum circuits
本文提出了一种用于费米子量子系统的经典模拟方法，通过将保持宇称的线路映射到费米子张量网络并引入新颖的非Matchgate门分解方法，实现了显著的模拟加速和高精度计算，适用于量子化学和材料科学中的相互作用系统模拟。
2025-04-27 cond-mat.str-el quant-ph
Finite-time teleportation phase transition in random quantum circuits
研究随机幺正量子电路中两遥远量子比特的纠缠与隐形传态保真度，提出测量诱导的有限时间相变，并通过有效自旋热态映射和 Clifford 数值模拟加以验证。
2024-01-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Measurement-induced criticality in $\mathbb{Z}_2$-symmetric quantum automaton circuits
研究了局域复合测量下混合$\mathbb{Z}_2$ -对称量子自动机电路中的纠缠动力学.通过改变测量速率$p$，我们发现存在从体积定律相到临界相的纠缠相变。通过分析潜在的经典比特串动力学，我们证明了临界点属于奇偶守恒普适类。我们进一步表明，与$p>p_c$的临界相是有关的扩散湮灭过程，并保护由$\mathbb{Z}_2$对称测量。我们给出了一个解释的纠缠熵的两种粒子模型，并确定在临界对数纠缠标度前面的系数作为本地持久性系数。在$p\geq p_c$观察到的临界行为和相关的动力学指数也证实了净化动力学。
2022-03-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
