Observation of constructive interference at the edge of quantum ergodicity
Notice bibliographique
Résumé
The dynamics of quantum many-body systems is characterized by quantum observables that are reconstructed from correlation functions at separate points in space and time1–3. In dynamics with fast entanglement generation, however, quantum observables generally become insensitive to the details of the underlying dynamics at long times due to the effects of scrambling. To circumvent this limitation and enable access to relevant dynamics in experimental systems, repeated time-reversal protocols have been successfully implemented4. Here we experimentally measure the second-order out-of-time-order correlators (OTOC(2))5–18 on a superconducting quantum processor and find that they remain sensitive to the underlying dynamics at long timescales. Furthermore, OTOC(2) manifests quantum correlations in a highly entangled quantum many-body system that are inaccessible without time-reversal techniques. This is demonstrated through an experimental protocol that randomizes the phases of Pauli strings in the Heisenberg picture by inserting Pauli operators during quantum evolution. The measured values of OTOC(2) are substantially changed by the protocol, thereby revealing constructive interference between Pauli strings that form large loops in the configuration space. The observed interference mechanism also endows OTOC(2) with high degrees of classical simulation complexity. These results, combined with the capability of OTOC(2) in unravelling useful details of quantum dynamics, as shown through an example of Hamiltonian learning, indicate a viable path to practical quantum advantage. Experimental measurements of high-order out-of-time-order correlators on a superconducting quantum processor show that these correlators remain highly sensitive to the quantum many-body dynamics in quantum computers at long timescales.
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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 | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 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) | 0,002 | 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 ».