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监控量子多体系统动力学研讨会 | （SMR 3868）
摘要- 谱形式因子 (SFF) 表征能量特征值的统计，是多体量子混沌的关键诊断。此外，可以定义部分谱形式因子 (pSFF)，它们指的是多体系统的子系统。它们为多体系统的能量本征态统计提供了独特的见解。我们提出了一种协议，允许在随机测量框架内测量量子多体自旋模型中的 SFF 和 pSFF。我们的协议提供了一个统一的测试平台，用于探测封闭量子系统中的多体量子混沌行为、热化和多体定位。此外，我们介绍了该协议在采用局部随机旋转和测量的捕获离子量子模拟器上的实现。
从部分信息揭示多体系统中的量子纠缠
量子纠缠通常被认为是量子计算和量子模拟的核心资源。然而，由于缺乏足够可扩展和灵活的认证工具，在多体系统中检测量子纠缠的能力受到严重限制。这个问题在纠缠结构先验未知且不能依赖现有纠缠见证的情况下尤其关键。在这里，我们实施了一种方案，其中可以使用任意可观测量的平均值知识以可扩展、认证和系统的方式探测多体纠缠。具体而言，我们依赖于正半定条件，与基于部分转置的标准无关，如果数据可以通过可分离状态再现，则必须遵守这些条件。违反任何这些条件都会产生针对感兴趣数据的特定纠缠见证，从而揭示数据的显着特征，这些特征是无法在没有纠缠的情况下再现的。我们通过探测与现有实验相关的数百个量子比特的理论多体态来验证这种方法：一维 XX 链中的单粒子淬灭；具有 1 / r 3 相互作用的二维 XX 模型中的多体淬灭；以及海森堡和横向场伊辛链的热平衡态。在所有情况下，这些调查都使我们发现了新的纠缠见证，其中一些可以通过分析来表征，从而推广了文献中现有的结果。总之，我们的论文介绍了一种灵活的数据驱动纠缠检测技术，用于未表征的量子多体态，与量子优势机制中的实验直接相关。
从几个副本中学习量子多体系统
通过测量来估计量子态的物理性质是量子科学中最基本的任务之一。在这项工作中，我们确定了状态的条件，在这些条件下，可以从与系统大小呈多项对数关系、与目标可观测量的局部性呈多项式关系的副本数推断出状态所有准局部可观测量的期望值。我们表明，与最先进的断层扫描协议相比，这可证明副本数量呈指数级增长。我们将最大熵方法与经典阴影和量子最优传输等新兴领域的工具相结合，从而实现了我们的结果。后者使我们能够根据可观测量的局部性以及我们对一组固定少体可观测量的期望值的近似程度，对估计可观测量期望值时产生的误差进行微调。我们推测我们的条件适用于所有表现出某种形式的相关性衰减的状态，并针对其中的几个子集建立了该条件。这些包括广泛研究的状态类别，例如任意超图上的局部交换哈密顿量的一维热和高温吉布斯状态或浅电路的输出。此外，我们展示了最大熵方法在样本复杂度之外的改进，这些改进是独立感兴趣的。这些包括确定可以有效执行后处理的机制以及多体状态协方差矩阵条件数的新界限。
表征有限温度下量子多体系统的绝热性
量子绝热定理是时间相关量子系统的基础，但能够定量表征多体系统中的绝热演化却是一项挑战。这项工作表明，使用适当的状态和粒子密度度量是一种可行的方法，可以定量确定量子多体系统动态中的绝热程度。该方法还适用于有限温度下的系统，这对于量子技术和量子热力学相关协议非常重要。通过与将量子绝热标准扩展到有限温度所获得的结果进行比较，讨论了考虑记忆效应的重要性：结果表明，这可能会产生构造上为准马尔可夫的错误读数。由于所提出的方法可以通过仅跟踪系统局部粒子密度来表征绝热演化的程度，因此它可能适用于非常大的多体系统的理论计算和实验。
在非平衡量子多体系统中轻松访问能量波动
在这里，我们引入了一种强大的方法，可以在不平衡的量子演化中实验多体系统的能量弹性。更具体地说，我们展示了如何重建过渡概率P M | n在决定量子闪光的驱动方案的初始特征和最终特征状态之间。然后，我们使用矩阵来重构量子工作概率分布。也可以用来重建其他数量的统计数据，例如没有工作。在将多体系统应用于多体系统时，出于此目的的先前方法非常苛刻，因为它们涉及受控操作，就像[13，14]中提出的干涉方法一样。实际上，到目前为止，它们已在具有一体的NMR经验中使用（即两个级别）量子系统，例如参考文献。[15 - 18]或在非相互作用的两级原子系统合奏中实施的量子工作表中[19]。一项有效的方案，可以在一般的范围内超平衡多体系统中表达能量爆发，这仍然是一个挑战：这封信的目的是通过引入新的AP-PRACH来迈向这一目标。以前我们开发了受
机器学习随机微分方程用于经典多体系统平衡态和非平衡态序参量的演化
摘要。我们开发了一种机器学习算法来推断控制多体系统序参量演化的随机方程。我们训练我们的神经网络来独立学习作用于序参量的定向力以及有效扩散噪声。我们使用具有 Glauber 动力学的经典 Ising 模型和接触过程作为测试案例来说明我们的方法。对于代表典型平衡和非平衡场景的两种模型，可以有效地推断出定向力和噪声。Ising 模型的定向力项使我们能够重建序参量的有效势，该序参量在临界温度以下形成特征性的双阱形状。尽管它具有真正的非平衡性质，但这种有效势也可以用于接触过程，并且其形状表示相变到吸收状态。此外，与平衡 Ising 模型相反，吸收状态的存在使噪声项依赖于序参量本身的值。
量子多体系统的波函数网络描述和柯尔莫哥洛夫复杂性
1 理论物理 III，电子关联与磁学中心，物理研究所，奥格斯堡大学，86135 奥格斯堡，德国 2 PASQAL SAS，7 rue L´eonard de Vinci - 91300 Massy，巴黎，法国 3 Forschungszentrum Jülich GmbH，Peter Grünberg 研究所，量子控制 (PGI-8)，52425 于利希，德国 4 雷根斯堡大学，93053 雷根斯堡，德国 5 索邦大学，CNRS，Mati`ere Condens´ee 理论物理实验室，LPTMC，F-75005 巴黎，法国 6 eXact lab srl，Via Francesco Crispi 56 — 34126 Trieste，意大利 7 Abdus Salam 国际理论物理中心 (ICTP)，Strada Costiera 11, 34151 Trieste, Italy 8 Dipartimento di Matematica e Geoscienze, Universit`a degli Studi di Trieste, via Alfonso Valerio 12/1, 34127, Trieste, Italy 9 巴黎萨克雷大学，光学研究所，CNRS，Laboratoire Charles Fabry, 91127 Palaiseau Cedex，法国 10 加州理工学院，帕萨迪纳，加利福尼亚州 91125，美国 11 杜伦大学物理系，南路，达勒姆 DH1 3LE，英国 12 纳米材料和纳米技术研究中心 (CINN-CSIC)，奥维耶多大学 (UO)，阿斯图里亚斯王子，33940 El Entrego，西班牙 13 SISSA 国际学校高级研究，通过 Bonomea 265, 34136 的里雅斯特, 意大利
Boltzmann发电机和多体系统中计算采样的新边界
在探究No´e等人对论文的讨论之前。[1]，必须首先概述其寻求解决的主要挑战。在数值原子模拟的域内，两个重要的问题经常主导计算复杂性：第一个是求解电子schr¨odinger方程的计算“诅咒”，禁止对大分子的化学准确的第一原理研究。第二个是所谓的抽样问题：即使使用预测机学到的电势，也就是电子电位或更常规的力场的数据驱动和成本效益近似，不可能到达许多化学和生物过程所需的时间尺度。虽然机器学习的能量[2]或力[3-6]甚至高度精确的量子标签比数值解决方案更快
从几个副本中学习量子多体系统
通过测量估算量子态的物理性质是量子科学中最基本的任务之一。在这项工作中，我们确定了状态的条件，在这些条件下，可以从与系统大小呈多项对数关系、与目标可观测量的局部性呈多项式关系的副本数推断出状态所有准局部可观测量的期望值。我们表明，与最先进的断层扫描协议相比，这可证明副本数量呈指数级增长。我们将最大熵方法与经典阴影和量子最优传输等新兴领域的工具相结合，从而实现了我们的结果。后者使我们能够根据可观测量的局部性以及我们对一组固定少体可观测量的期望值的近似程度，对估计可观测量期望值时产生的误差进行微调。我们推测我们的条件适用于所有表现出某种形式的相关性衰减的状态，并针对其中的几个子集建立了该条件。这些包括广泛研究的状态类别，例如任意超图上的局部交换汉密尔顿的一维热和高温吉布斯状态或浅电路的输出。此外，我们展示了最大熵方法在样本复杂度之外的改进，这些改进是独立感兴趣的。这些包括确定可以有效执行后处理的机制以及多体状态协方差矩阵条件数的新界限。
b'Inatruction fermi液体范式（1，2）是现代冷凝物质理论的基石之一，提供了多体系统的有效描述，其基本激发是弱相互作用的费米金准式晶粒。费米液体的理论提供了理解为什么金属中的传导电子基本上是非相互作用的颗粒。费米液体可以以纵向密度振荡的形式支持类似于经典流体的声音的集体模式。它们的传播取决于该模式的角频率\ xcf \ x89是否高于或低于颗粒间碰撞速率（3）\ xcf \ x84 1 coll。液体3 HE是一种中性的费米液体，是第一个从第一个声音模式（\ xcf \ x89 \ xcf \ xcf \ x84 1 coll，即在流体动态状态）到零声音模式（\ xc collys Mode（\ x Coll）（\ x89 coll，\ x89 coll，\ x89 coll，\ x89 \ x89 \ x84 1 coll）（\ x89 \ x89 coll，即，在无碰撞状态下）观察到（4）。在具有远距离库仑相互作用的电子费米液体中，其中电子电子（EE）散射时间\ xcf \ x84 EE扮演\ xcf \ x84 coll的作用，第一和零声音折叠成等离子体模式（5）。在这种模式下，'
b'Inatruction fermi液体范式（1，2）是现代冷凝物质理论的基石之一，提供了多体系统的有效描述，其基本激发是弱相互作用的费米金准式晶粒。费米液体的理论提供了理解为什么金属中的传导电子基本上是非相互作用的颗粒。费米液体可以以纵向密度振荡的形式支持集体模式，这些振荡与经典流体中的声音类似。它们的传播取决于该模式的角频率\ xcf \ x89是否高于或低于粒子间碰撞速率（3）\ xcf \ x84 1 coll。液体3他是一种中性的费米液体，是第一个从第一个声音模式（\ xcf \ XCF \ x89 \ xcf \ xcf \ x84 1 coll，即在流体动态状态）到零1 col（\ xcf xcf xcf xcf xcf xcf）（\ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ x，观察到Coll，即，在无碰撞状态中）（4）。在具有远距离库仑相互作用的电子费米液体中，其中电子电子（EE）散射时间\ xcf \ x84 EE起着\ xcf \ x84 coll的作用，第一，零声折叠到Plasmon模式（5）。在这种模式下，从'