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Enregistrement W4362552012 · doi:10.21203/rs.3.rs-2671289/v1

Quantum information phases in space-time: measurement-inducedentanglement and teleportation on a noisy quantum processor

2023· preprint· en· W4362552012 sur OpenAlexafffund
Jesse C. Hoke, Matteo Ippoliti, Dmitry A. Abanin, Rajeev Acharya, M. Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Abraham Asfaw, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Joseph C. Bardin, Andreas Bengtsson, Gina Bortoli, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, L. Brill, Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Zijun Chen, B. Chiaro, Desmond Chik, Charina Chou, Josh Cogan, Roberto Collins, Paul Conner, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Alejandro Grajales Dau, Dripto M. Debroy, Alexander Del Toro Barba, Sean Demura, Augustin Di Paolo, Ilya Drozdov, A. Dunsworth, Daniel Eppens, Catherine Erickson, Lara Faoro, Edward Farhi, Reza Fatemi, Vinicius Ferreira, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, William Giang, Craig Gidney, D. Gilboa, Marissa Giustina, Raja Gosula, Jonathan A. Gross, Steve Habegger, Michael C. Hamilton, Monica Hansen, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Paula Heu, M. R. Hoffmann, Sabrina Hong, Trent Huang, Ashley Huff, William J. Huggins, Sergei V. Isakov, Justin Iveland, E. Jeffrey, Cody Jones, Pavol Juhás, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Marika Kieferova, Seon Kim, Alexei Kitaev, Paul V. Klimov, Andrey Klots, Alexander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, David Landhuis, Pavel Laptev, Kim-Ming Lau, Lily Laws, Joonho Lee, Yuri D. Lensky, Brian Lester, Alexander T. Lill, Wayne Liu, Aditya Locharla, Fionn D. Malone, Orion Martin, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Kevin C. Miao, Amanda Mieszala, Shirin Montazeri, Alexis Morvan, Ramis Movassagh, Wojciech Mruczkiewicz, M. Neeley, Charles Neill, Ani Nersisyan, Michael Newman, Jiun How Ng, A. Nguyen, Murray Nguyen, Murphy Yuezhen Niu, Thomas E. O’Brien, Seun Omonije, Alex Opremcak, A. G. Petukhov, R. Potter, Leonid P. Pryadko, Chris Quintana, Charles Rocque, Nicholas C. Rubin, Negar Saei, D. Sank, Kannan Sankaragomathi, Kevin J. Satzinger, Henry F. Schurkus, C. Schuster, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Noah Shutty, Shvarts Vladimir, Jindra Skruzny, W. Clarke Smith, Rolando Somma, G. Sterling, Doug Strain, Marco Szalay, A. Torres, Guifré Vidal, Benjamin Villalonga, Catherine Vollgraff Heidweiller, T. White, Bryan W. K. Woo, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, P. Yeh, Juhwan Yoo, Grayson Young, Adam Zalcman, Yaxing Zhang, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Hartmut Neven, Dave Bacon, Sergio Boixo, Jeremy Hilton, Erik Lucero, A. Megrant, J. Kelly, Yu Chen, Vadim Smelyanskiy, Xiao Mi, Vedika Khemani, P. Roushan

Notice bibliographique

RevueResearch Square · 2023
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueQuantum Computing Algorithms and Architecture
Établissements canadiensUniversité de Sherbrooke
Organismes subventionnairesKavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa BarbaraOffice of ScienceU.S. Department of EnergyCurtin University of TechnologyCanadian Institute for Advanced ResearchGordon and Betty Moore FoundationBasic Energy SciencesAlfred P. Sloan FoundationUniversity of California, Santa BarbaraDavid and Lucile Packard FoundationStanford Research Computing Center, Stanford UniversityNational Science Foundation
Mots-clésSuperdense codingQuantum entanglementQuantum teleportationTeleportationQuantum channelComputer sciencePhysicsQuantum informationQuantum mechanicsQuantum information processingQuantum networkQuantum

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Measurement has a special role in quantum theory 1 : by collapsing the wavefunction it can enable phenomena such as teleportation 2 and thereby alter the "arrow of time" that constrains unitary evolution. When integrated in many-body dynamics, measurements can lead to emergent patterns of quantum information in space-time 3-10 that go beyond established paradigms for characterizing phases, either in or out of equilibrium 11-13 . On present-day NISQ processors 14 , the experimental realization of this physics is challenging due to noise, hardware limitations, and the stochastic nature of quantum measurement. Here we address each of these experimental challenges and investigate measurement-induced quantum information phases on up to 70 superconducting qubits. By leveraging the interchangeability of space and time, we use a duality mapping 9,15-17 to avoid mid-circuit measurement and access different manifestations of the underlying phases—from entanglement scaling 3,4 to measurement-induced teleportation 18 —in a unified way. We obtain finite-size signatures of a phase transition with a decoding protocol that correlates the experimental measurement record with classical simulation data. The phases display sharply different sensitivity to noise, which we exploit to turn an inherent hardware limitation into a useful diagnostic. Our work demonstrates an approach to realize measurement-induced physics at scales that are at the limits of current NISQ processors.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Communication savante
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,831
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0000,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,076
Tête enseignante GPT0,357
Écart entre enseignants0,281 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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