通过时空对偶性探索纠缠动力学的协议

  近年来,数字量子计算机和模拟器的开发取得了重大进展。这些新兴的物理系统为控制和测量各种量子动力学开辟了前所未有的可能性。结果,现在可以在实验室环境中检查多体物理学中的一些基本问题,这些问题以前被认为是推测性的,并且不在实验探索的范围之内。

通过时空对偶性探索纠缠动力学的协议

  斯坦福大学的研究人员最近进行了一项研究,探索了量子测量在多体动力学中的作用。他们在《物理评论快报》上发表的论文中特别提出了一种协议,该协议可用于实现包括量子计算机和量子模拟器中的量子测量在内的动力学,同时避免了称为后选择的程序步骤。

  两位从事这项研究的研究人员Matteo Ippoliti和Vedika Khemani告诉Phys:“测量在量子物理学中具有特殊的地位:它们使系统突然“崩溃”到随机选择的几种可能的测量结果中。 org。“例如,想想薛定inger的猫是活着还是死在盒子里的'叠加'-一旦盒子被打开,猫的状态就会崩溃成活着还是死了。相反,量子系统是'一个人呆着的'以确定性的方式发展,也称为“统一”动力学。”

  在过去的几年中,部分地受到量子计算设备发展的新动力的推动,许多研究人员已经开始研究量子测量与多体单一动力学之间的相互作用。有趣的是,他们预测这些设备产生的状态将表现出各种新现象。随后,这些观察成为众多理论研究的焦点。

  “从实验的角度来看,量子测量的随机性带来了一个大问题:为了可靠地形成相同的状态(测量其性质或在应用中使用它是必需的),必须重复相同的随机测量结果序列。一遍又一遍。” Ippoliti和Khemani解释道。“这是指数上罕见的事件,就像多次抛硬币并获得正头序列一样,这不是技术限制,而是量子力学基本规则的结果。这是'后选'问题。”

  为了测量非单位动力学中的纠缠,研究人员将不得不重复多次实验才能满足这种“选择后”的要求,这是很难做到的。Ippoliti和Khemani进行的这项研究的主要目的是设计一种策略,使这些动力学的实验实现成为可能,而无需后期选择。他们提出,可以通过利用称为时空对偶性的想法来交换空间和时间的角色来实现这一点。

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