1Département de physique, Université du Massachusetts Boston, 02125, États-Unis
2Dipartimento di Fisica `Ettore Pancini', Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Cintia 80126, Naples, Italie
3INFN, Sezione di Napoli, Italie
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Abstract
L'intrication est la caractéristique déterminante de la mécanique quantique. L'intrication bipartite est caractérisée par l'entropie de von Neumann. Cependant, l'enchevêtrement n'est pas simplement décrit par un nombre; il se caractérise également par son niveau de complexité. La complexité de l'intrication est à l'origine de l'apparition du chaos quantique, de la distribution universelle des statistiques du spectre d'intrication, de la dureté d'un algorithme de démêlage et de l'apprentissage automatique quantique d'un circuit aléatoire inconnu, et des fluctuations temporelles universelles de l'intrication. Dans cet article, nous montrons numériquement comment un croisement d'un simple motif d'intrication à un motif universel complexe peut être piloté en dopant un circuit de Clifford aléatoire avec des portes $T$. Ce travail montre que la complexité quantique et l'intrication complexe proviennent de la conjonction de l'intrication et des ressources non stabilisatrices, également appelées magie.
Image en vedette : Représentation cartographique en couleur d'un état de 16 qubits après $10N^2$ portes Clifford aléatoires, puis $n_T$ portes $T$ aléatoires $($Rang du haut : $n_T{=}5$. Rangée du bas : $n_T {=}20)$, puis $10N^2$ autres portes Clifford aléatoires sont appliquées, en commençant par l'état initial $left|psi_0right>{=}left|0right>^{otimes N}$. L'image est organisée en divisant l'état en deux sous-systèmes égaux et en en développant un le long de chaque axe. Un pixel à une certaine position $(x, y)$ est mappé à partir de l'amplitude de l'amplitude pour l'état de base de calcul $left|sigma_{xy}right>{=}left|sigma_xright>{otimes}left|sigma_yright>$ $ ($par exemple, le pixel à $(0, 0)$ correspond à l'état $left|sigma_{00}right>{=}left|0right>^{otimes N/2}{otimes}left|0right>^ {parfois N/2})$. L'action d'une porte $T$, étant une porte de phase, ne change en rien la représentation de la carte des couleurs. Cependant, après avoir été répartie par le deuxième circuit Clifford, la représentation de la carte des couleurs devient plus mélangée pour le circuit avec le plus grand nombre de portes $T$ insérées, montrant l'interaction entre les ressources non Clifford et l'opérateur se propageant à travers Clifford. intrication dans le début du chaos quantique.
► Données BibTeX
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Cité par
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