Measuring Out-of-Time-Order Correlators on a Nuclear Magnetic Resonance Quantum Simulator
Notice bibliographique
Résumé
The idea of the out-of-time-order correlator (OTOC) has recently emerged in the study of both condensed matter systems and gravitational systems.It not only plays a key role in investigating the holographic duality between a strongly interacting quantum system and a gravitational system, it also diagnoses the chaotic behavior of many-body quantum systems and characterizes information scrambling.Based on OTOCs, three different concepts-quantum chaos, holographic duality, and information scrambling-are found to be intimately related to each other.Despite its theoretical importance, the experimental measurement of the OTOC is quite challenging, and thus far there is no experimental measurement of the OTOC for local operators.Here, we report the measurement of OTOCs of local operators for an Ising spin chain on a nuclear magnetic resonance quantum simulator.We observe that the OTOC behaves differently in the integrable and nonintegrable cases.Based on the recent discovered relationship between OTOCs and the growth of entanglement entropy in the many-body system, we extract the entanglement entropy from the measured OTOCs, which clearly shows that the information entropy oscillates in time for integrable models and scrambles for nonintgrable models.With the measured OTOCs, we also obtain the experimental result of the butterfly velocity, which measures the speed of correlation propagation.Our experiment paves a way for experimentally studying quantum chaos, holographic duality, and information scrambling in many-body quantum systems with quantum simulators.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».