초고속 초전도 양자 프로세서로 무작위 상태의 얽힘과 대칭 탐색

초록

플로quet 회로를 이용해 저깊이 양자 회로로 만든 k‑디자인 상태들을 초전도 양자 프로세서에서 구현하고, 클래식 섀도우 측정을 통해 레니‑2 엔트로피, 엔트렙 대칭성(Entanglement Asymmetry), 부분 전치(moment) 등을 측정하였다. 실험 결과는 Haar‑무작위 상태의 페이지 곡선, 대칭 파괴 전이, 그리고 서로 다른 얽힘 위상과 일치함을 보여, 복잡한 다체 시스템의 보편적 특성을 실험적으로 검증하였다.

상세 분석

본 연구는 두 가지 핵심 기술을 결합한다. 첫째, Floquet‑driven 양자 회로 V = e^{‑iH_yT/3}e^{‑iH_zT/3}e^{‑iH_xT/3} 를 τ 사이클 반복함으로써 초기 제품 상태 |0⟩^{⊗L} 를 빠르게 스크램블시켜, 평균적으로 Haar‑무작위 상태에 근접하는 k‑디자인(특히 k = 2, 3, 4)을 생성한다. J = ‑5 MHz, T = 90 ns 로 설정된 최근접 이웃 상호작용과 무작위 로컬 필드 h_{x,y,z}^{(l)}∈