Наука с QuEra: квантовая критичность и неравновесная динамика с нейтральными атомами

На этом вебинаре «Наука с QuEra» учёные-квантологи и их коллеги представляют новые результаты исследований квантовой критичности и неравновесной динамики с использованием массивов нейтральных атомов на платформе Aquila от QuEra. Часть 1 – Марк (совместная работа NERSC и QuEra) Марк объясняет, как массивы ридберговских атомов на решётке Либа раскрывают богатые возможности физики многих тел за пределами квадратной решётки. Он рассматривает Ридберговские атомы как настраиваемые двухуровневые системы и механизм блокады Ридберга Квантовый симулятор нейтральных атомов Aquila с возможностью использования до 256 атомов в программируемых геометриях Новые упорядоченные фазы на решетке Либа и поиск мультикритических точек Настольный квантовый аналог перехода жидкость-пар с использованием локального управления расстройкой Высоковырожденную струнную фазу, демонстрирующую аномально медленную динамику после квантового срыва Эти эксперименты сравнивают Aquila с современными тензорными сетями и высокопроизводительными расчетами и показывают, как нейтральные атомы могут исследовать режимы, не поддающиеся классическому моделированию. Часть 2 – Алексей (коллаборация NERSC и QuEra) Затем Алексей представляет эксперименты по механизму Киббла-Зурека в одномерной ридберговской цепочке. Он объясняет, Как наращивание мощности в непрерывном фазовом переходе приводит к универсальному формированию доменных стенок. Полная статистика подсчёта дефектов, превышающих среднюю плотность. Наблюдаемая аномалия в статистике Киббла-Зурека, где дисперсия превышает среднее значение. Доказательства квантового огрубления и дальних корреляций между доменными стенками. Протокол удержания, отделяющий масштабирование Киббла-Зурека от динамики после закалки. В совокупности эти доклады демонстрируют, как квантовые симуляторы нейтральных атомов могут исследовать критические явления, квантовые фазовые переходы и медленную динамику, чрезвычайно сложную для классических вычислений. Для получения дополнительной информации о QuEra и Aquila посетите сайт https://www.quera.com. Главы 00:00 – Приветствие и введение в вебинар 00:45 – Представление соавторов и стажёров 02:01 – Начало доклада 1 02:42 – Ридберговские атомы и основы двухуровневой физики 05:09 – Обзор квантового симулятора нейтрального атома Aquila 06:31 – Многочастичные фазы на квадратных решётках и шахматный порядок 09:26 – От квадратной к решётке Либа и новые упорядоченные фазы 10:13 – Фазовая диаграмма на решётке Либа и нарушение симметрии 12:46 – Звёздная фаза, анализ симметрии и возможная мультикритичность 14:08 – Реализация экспериментов на Aquila с конечными решётками 15:20 – Сравнение результатов моделирования и экспериментов DMRG 16:01 – Проблемы доступа к мультикритической физике и необходимость использования более крупных устройств 16:53 – Управление локальной расстройкой и квантовый аналог перехода жидкость-пар 18:31 – Фазовая диаграмма с глобальными и локальными Расстройка 19:45 – Переход первого рода и намагничивание подрешетки 20:32 – Адиабатические протоколы подготовки и скремблирование линий первого порядка 22:51 – Введение струнной фазы и кинетические ограничения 23:47 – Эксперименты с закалкой и аномально медленная динамика 25:20 – Распад параметра порядка звезды в различных фазах 26:33 – Обзор ключевых результатов и ограничений классических численных методов 27:32 – Вопросы и ответы аудитории о числе кубитов в зависимости от связности и сложности классического моделирования 31:10 – Начало доклада 2 32:16 – Введение в механизм Киббла-Зурека 33:50 – Критическое замедление и образование дефектов 37:20 – Универсальное масштабирование плотности дефектов со скоростью нарастания 40:24 – От плотности к полной статистике дефектов 42:11 – Гамильтониан Ридберга и настраиваемые параметры в Aquila 43:12 – Геометрия одномерной цепи и нарастание Протокол 44:44 – Экспериментальные и численные результаты для плотности и дисперсии дефектов 46:34 – Аномалия в статистике Киббла-Зурека и дисперсия, превышающая среднее значение 47:10 – Квантовое огрубление и коррелированные дефекты 49:19 – Корреляционные функции для быстрых и медленных рамп-эффектов 51:38 – Протокол удержания и временная эволюция корреляций и количества дефектов 53:54 – Открытые вопросы о размерности и огрублении 56:59 – Заключительное обсуждение и подведение итогов вебинара #НейтральныеАтомы #РидберговскиеАтомы #КвантовоеМоделирование