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通过两点相关的量子混乱表征...
我们如何表征量子混乱？在各种不同的方法中（参见参考文献1以进行审查），目前有两个不同的标准。第一个是能量谱的随机矩阵样的普遍性[2，3]：如果能量谱由高斯随机矩阵理论描述，则给定的量子系统是混乱的，我们只需用RMT表示[4-6]。第二个是对初始条件的敏感性：如果给定的量子系统在这个意义上是混乱的，如果它表现出指数级别的lyapunov的生长，则小扰动的小扰动生长，如超时阶 - 超顺序相关函数（OTOC）[7，8]。OTOC与Loschmidt回声密切相关，该回声也探测了混乱[9]。这些标准有几个不令人满意的特征。首先，目前尚不清楚这两个标准如何相关。第二，量子标准与经典混乱的特征的联系尚不清楚。可能会说，对初始条件的敏感性可以表征经典和量子混乱，但是局部量子系统存在问题。在古典理论中，最初的扰动可以任意地从数学意义上讲，并且指数级的增长可以永远继续下去。另一方面，在量子系统中，由于不确定性原理，扰动不能完全较小，并且局部量子系统通常不会显示指数级的增长，除非在特殊的限制下[10-14] [15]。因此，基于OTOC的早期生长的表征对通用局部量子系统不起作用。在上一篇论文[16]中，我们概括了上述单一混乱指数以定义量子lyapunov指数。基于Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型和自旋链（XXZ）模型的计算，我们提出，Lyapunov指数如此定义的指数表现出普遍的行为：Lyapunov Spectrum Spectrum与RMT在系统中时同意RMT。量子混乱的这种表征避免了通用局部系统缺乏指数增长的问题，因为一个人只需要指数的统计特性，而不是其详细的增长为 -
![arxiv：2009.03415v1 [Quant-ph] 7 Sep 2020](/simg/d\d3bb386d6ea45ddf7e48aaf2b5f921d36436c021.webp)
arxiv：2009.03415v1 [Quant-ph] 7 Sep 2020
非积分性，多体物理学，复杂性，千古性和熵产生之间的联系是统计力学的基石。量子混乱的目的是将这些问题扩展到量子域中。在这方面的基础作品包括将经典周期性轨道与状态级统计密度[1]的密度[1]，Wigner函数[2]的证明和量子疤痕相连的半经典方法[3]和与随机MA-Trix理论的连接。搜索混乱的这些足迹，以及独立于任何经典限制的“真实”量子混乱的表征，从基础观点也对量子信息处理都产生了重要的后果。例如，此类研究在量子系统中的复杂性，并在信息处理方案（如量子模拟）中起着至关重要的作用，例如量子模拟，这些模拟优于其经典对应物。量子域中混乱的表征自来就引起了很多争议，与其经典的反应部分不同，统一的量子进化保留了两个初始状态向量之间的重叠，因此排除对初始条件的持久性。但是，一项更深入的研究揭示了量子系统中的混乱。在过去的几十年中，已经对这些问题进行了广泛的研究，并且已经发现了古典混乱的几个量子特征。有趣的是，这与对实验室中单个量子系统的精致控制以及与不可融合/混乱的哈密顿量相干驱动这些系统的能力。otoc在量子最新趋势包括涉及量子混乱与超时订购的相关因子（OTOC）的连接以及多体系统中量子信息的扰动速率以及量子统计力学的基础，从量子统计力学的基础，量子相位转换的基础，以及一手的量子上的量子，到了其他内部的spram scram of Sprampham of Scramplam of Spram of Scramphorm of Spram ons noff onshoff onshond of Scram of Shore [4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4。
![arxiv：2105.08282v2 [Quant-ph] 18 Jul 2023](/simg/3\30229f7a924d65ebed0adb941ed6a0a4d28af6b8.webp)
arxiv：2105.08282v2 [Quant-ph] 18 Jul 2023
被证明是量子混乱与快速融合的连接被证明具有实际和根本的重要性，尤其是在理解为什么孤立的量子系统热化[1-5]时。指的是，争夺过程描述了局部量子信息如何在非本地自由度下丢失，即由于纠缠[1,6,7]。这种过程在可观察到的局部观察水平上看起来不可逆转，类似于经典混乱的系统中发生的情况[8]。这种不可逆性是通过最初通勤局部变量的相关性来捕获的，在发生争夺之前和之后。通过超级阶外相关器（OTOC）C（t）[9-14]的衰减对此进行了极大的探讨 - 与两个最初通勤的地方Heisenberg操作员W和V [15 - 19]的四点临时相关函数有关
开放量子系统中算子的增长
摘要：我们研究了具有失相耗散项的开放量子系统中算子的增长，扩展了 [1] 的 Krylov 复杂性形式。我们的研究结果基于对受马尔可夫动力学控制的耗散 q 体 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK q) 模型的研究。我们引入了“算子尺寸集中”的概念，该概念允许对大 q 极限下两组 Lanczos 系数（an 和 bn）的渐近线性行为进行图解和组合证明。我们的结果证实了大 N 极限下有限 q 中的半解析以及有限 q 和有限 N 极限下的数值 Arnoldi 迭代。因此，Krylov 复杂性在达到饱和之后呈现指数增长，而耗散强度的倒数则呈对数增长。与封闭系统结果相比，复杂性的增长受到抑制，但它限制了标准化非时间顺序相关器 (OTOC) 的增长。我们从对偶引力的角度对结果进行了合理的解释。
信息扰乱——量子热力学视角
摘要 — 量子信息科学的最新进展揭示了量子多体系统的复杂动力学，量子信息扰乱就是一个很好的例子。受量子信息热力学的启发，这一观点旨在综合几项关键研究的关键发现并探索量子扰乱的各个方面。我们考虑了诸如非时间有序相关器 (OTOC)、量子互信息和三部分互信息 (TMI) 之类的量词，它们与热力学的联系，以及它们在理解混沌与可积量子系统中的作用。我们重点关注代表性示例，涵盖了一系列主题，包括量子信息扰乱的热力学以及量子引力模型（如 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型）中的扰乱动力学。研究这些不同的方法使我们能够强调量子信息扰乱的多面性及其在理解量子力学和热力学交叉领域的量子多体动力学基本方面的重要性。
移动杂质算子动力学中的马尔可夫到非马尔可夫相变
我们研究了杂质在混沌介质中移动的随机幺正电路模型。介质和杂质之间的信息交换通过改变杂质的速度vd （相对于信息在介质中传播的速度v B ）来控制。在超音速以上，vd > v B ，信息在进入介质后无法流回杂质，由此产生的动力学是马尔可夫的。在超音速以下，vd < v B ，杂质和介质的动力学是非马尔可夫的，信息能够流回杂质。我们表明，这两个状态由连续相变分隔，其指数与介质中算子的扩散扩展直接相关。通过监测非时间序相关器（OTOC），在中间时间替换杂质的场景中证明了这一点。在马尔可夫阶段，来自介质的信息无法转移到被替换的杂质上，表现为没有显著的算子发展。相反，在非马尔可夫阶段，我们观察到算子获得了对新引入的杂质的支持。我们还使用相干信息来表征动态，并提供两个解码器，可以有效地探测马尔可夫和非马尔可夫信息流之间的转换。我们的工作表明，马尔可夫和非马尔可夫动态可以通过相变来分离，我们提出了一种观察这种转变的有效协议。
sachdev- ...
最近提出的在Lyapunov指数上的通用结合的饱和已被猜想，以表明存在重力双重。这种饱和发生在密集的sachdev-ye-kitaev（Syk）模型的低温极限中，n majorana fermions具有q身体（q> 2）无限范围相互作用。我们计算了高度稀疏的Syk模型的N≤64费米子的某些耗时相关因子（OTOC），并且在汉密尔顿分解为块中的稀疏度到接近渗透极限的稀疏度中没有明显的依赖性。这为Lyapunov指数在稀疏SYK的低温极限中的饱和提供了强有力的支持。达到N¼64的关键要素是新型量子自旋模型仿真库的开发，该库在图形处理单元上实现了高度优化的无基质Krylov子空间方法。这会导致使用适度的计算资源的模拟时间明显降低，并大大减少了以前的方法的内存使用情况。强烈的稀疏驱动统计波动既需要使用大量的疾病实现，又需要使用大量的疾病实现，也需要仔细的有限尺寸缩放分析。稀疏SYK中结合的饱和指向存在一个重力类似物，该重力类似物将大大扩大具有此特征的场理论的数量。
开放量子系统中的算子增长 - CDN
引言：传统上，量子多体系统的研究集中于预测少体可观测量，如局部相关函数。最近，受量子热化和混沌[1]、量子系统的经典模拟[2]和量子引力[3]中基本问题的启发，物理学家们转向了一项互补的研究：量化多体动力学本身的复杂性。这一研究的核心是量子信息扰乱的概念；在几乎所有相互作用的多体量子系统中，最初在局部算子中编码的信息会逐渐变得高度非局部[4-6]。值得注意的是，最近的实验进展使得直接测量扰乱成为可能——这项任务最常见的是利用时间倒退演化[7-14]，但也可以使用系统的多个副本[15-17]或随机测量[18,19]来执行。在这样的系统中，扰乱动力学、外部退相干和实验噪声之间的相互作用引发了一个基本问题：开放量子系统中量子信息扰乱的本质是什么[13,16,20 – 31]？在本文中，我们引入了一个基于算子尺寸分布的通用框架[32 – 35]，用于捕捉局部误差对扰乱动力学的影响。具体来说，我们推测混沌多体系统中误差的传播从根本上受时间演化算子的尺寸分布控制，与微观误差机制无关。我们的框架立即为 Loschmidt 回声[36 – 38] 和非时序相关 (OTOC) 函数 [39,40] 提供了预测。具体来说，我们预测 Loschmidt 回声的衰减（用于测量与时间向后演化相关的保真度）发生在
培训推理Hybridq和Pysa是开源的...
（a）通过不同量子门对Pauli运营商（Pauli String）产品的示例转换。单个Pauli字符串𝐼（1）𝜎（2）Z z（3）x𝐼（4）𝐼（4）𝐼（5）被Clifford Gate映射到另一个Pauli字符串中，或通过非clifford门的多个Pauli Strings（未显示）的多个Pauli Strings（未显示的系数）映射到另一个Pauli字符串。（b）单个随机电路实例的OTOC C，用𝑈ˆ，n WV中的非克利福德门的数量测量，固定在不同的值下。虚线是数值模拟结果。对于每个电路，在Q B和Q 1的光锥之间的相交中，在随机位置注入非clifford门。插图显示了Q A（黑色未填充的圆圈），Q 1（黑色填充圆圈）和Q B（蓝色填充圆圈）以及获取数据的电路周期的数量。此处以及图。4，省略了误差线，因为采集了足够数量的样本以确保统计不确定性≤0.01（36）。（c）对于不同的N WV，C的平均值𝐶⎯⎯⎯（顶部）和RMS值C的ΔC（底部）。虚线是从（b）中的数值模拟值计算的。（插图）用于实验电路的时间进化运算符中的Pauli字符串的数值计算的Pauli字符串的平均数量。虚线是指数拟合，𝑛p≈20.96𝑁wv。HybrIDQ用于模拟53个Quarbits，该Qubits用32个非克利福德门模拟。
Zeyang Li
在本论文中，我介绍了使用Ytterbium-171原子的单个或多个集合及其用于量子计量和量子信息科学研究的开发。我们开发和研究描述CQED旋转系统的统一理论框架。我们统一了腔光的两个主要作用：原子状态的测量和产生纠缠的催化剂。获得的模型与实验结果非常吻合。我们利用此框架来实施和优化各种量子测量应用。以理论模型引导的优化参数，我们在Ytterbium原子的基态歧管中实现了几乎单位的自旋挤压。我们观察到的计量学增益为6.5（4）dB，而所推断的没有限制的计量学收益可以达到13dB。在第二个实验中，与RF-Clock相比，我们将纠缠从基态歧管转移到光钟的10 5倍和更高的相对精度，将纠缠从基态歧管转移到光学时钟过渡。我们推断出4.4dB的性能改进，这是量子纠缠辅助光时操作的首次演示。我们还实施了基于时间反转的量子计量协议。我们将这种方法构成有益于实用量子计量学，因为它通过放大信号而不是减少噪声来提高信噪比。值得注意的是，它对测量噪声不敏感，这是先前实验中的主要限制。我们可以一致，均匀准备使用时间逆转协议，我们观察到了12.8（9）DB计量学的增益和创纪录的高11.8（5）DB的相位灵敏度增益。我们将其进一步带入量子信息科学。我们探索了超时有序的相关器（OTOC），这是量子信息“争夺”到整个量子多体系统中的速度的基准。我们证明，时间反转方法可以有效地使用量子拼凑而成的快速动力学作为改善信号的一种方式。总的来说，我们已经构建并升级了该实验室的机器，以便能够形成复杂的量子实验。