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arXiv 2308.06321quant-phcond-mat.dis-nncond-mat.stat-mech

编码-解码量子电路中的错误韧性相变

Error-resilience Phase Transitions in Encoding-Decoding Quantum Circuits

Xhek Turkeshi, Piotr Sierant

AI总结:

本文研究编码-解码量子电路中的错误韧性,解析证明错误强度增加时存在从错误保护到脆弱相的相变,伴随Rényi熵转变与多重分形特征,为量子信息处理提供新视角。

摘要:

理解错误如何劣化多体量子系统中编码的信息是一个基本问题,对量子技术具有实际意义。在此,我们研究了一类受局部相干和非相干错误影响的编码-解码随机电路。我们解析地证明了当错误强度增加时,存在从错误保护相到错误脆弱相的相变。该相变伴随着Rényi熵转变以及系统中多重分形特征的出现。我们的结果为量子信息的存储和处理提供了新视角,同时所引入的框架使得能够解析理解多体系统中的动力学临界现象。

英文摘要:

Understanding how errors deteriorate the information encoded in a many-body quantum system is a fundamental problem with practical implications for quantum technologies. Here, we investigate a class of encoding-decoding random circuits subject to local coherent and incoherent errors. We analytically demonstrate the existence of a phase transition from an error-protecting phase to an error-vulnerable phase occurring when the error strength is increased. This transition is accompanied by Rényi entropy transitions and by onset of multifractal features in the system. Our results provide a new perspective on storing and processing quantum information, while the introduced framework enables an analytic understanding of a dynamical critical phenomenon in a many-body system.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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