Sondear Defectos con Instantáneas de Simuladores Cuánticos

Área de la Ciencia:

• Simulación Cuántica
• Física de la Materia Condensada
• Física de Altas Energías

Sus antecedentes:

• Las simulaciones cuánticas experimentales estándar recopilan datos a través de mediciones proyectivas locales, conocidas como instantáneas.
• Estas instantáneas típicamente sondean propiedades físicas locales del sistema cuántico.
• Sondear la física de defectos a menudo requiere la introducción explícita de defectos, lo que complica los experimentos.

Objetivo del estudio:

• Proponer un protocolo novedoso para sondear experimentalmente la física de defectos utilizando solo instantáneas estándar del sistema a granel de un simulador cuántico.
• Demostrar que este método puede revelar información sobre defectos sin su creación explícita.
• Mostrar la versatilidad del protocolo para estudiar diferentes tipos de defectos con el mismo conjunto de datos.

Principales métodos:

• Utilización de instantáneas de configuraciones de espín locales de simuladores cuánticos (por ejemplo, cadenas de átomos de Rydberg 1D).
• Aplicación del protocolo propuesto para analizar datos a granel.
• Desarrollo de técnicas analíticas para extraer información específica de defectos de los datos de instantáneas.

Principales resultados:

• Se extrajo con éxito la "entropía de defectos" de los datos de instantáneas.
• Se demostró el acceso al continuo de puntos fijos de la teoría de campos conformes de defectos efectivos.
• Se mostró la capacidad de sondear la física de defectos utilizando datos del sistema a granel.

Conclusiones:

• Las instantáneas estándar de simuladores cuánticos pueden reutilizarse para sondear experimentalmente la física de defectos.
• El protocolo propuesto ofrece un método versátil y eficiente para la caracterización de defectos.
• Este enfoque abre nuevas vías para estudiar el orden topológico y la teoría cuántica de campos en plataformas experimentales.