Automates cellulaires quantiques enchev\u00eatr\u00e9s, complexit\u00e9 physique et r\u00e8gles de Boucles d’Or<\/a><\/p>\n Lincoln Carr Les automates cellulaires sont des bits classiques en interaction qui pr\u00e9sentent divers comportements \u00e9mergents, des fractales aux g\u00e9n\u00e9rateurs de nombres al\u00e9atoires en passant par les calculs complets de Turing. Nous d\u00e9couvrons que les automates cellulaires quantiques (ACQ) peuvent pr\u00e9senter une complexit\u00e9 au sens de la science de la complexit\u00e9 qui d\u00e9crit la biologie, la sociologie et l’\u00e9conomie. Les QCA font preuve de complexit\u00e9 lorsqu’ils \u00e9voluent selon les \u00ab\u00a0r\u00e8gles de Boucles d’Or<\/a>\u00a0\u00bb que nous d\u00e9finissons en \u00e9quilibrant l’activit\u00e9 et la stase. Nos r\u00e8gles de Boucles d’Or<\/a> g\u00e9n\u00e8rent des caract\u00e9ristiques dynamiques robustes (respirateurs enchev\u00eatr\u00e9s), une structure et une dynamique de r\u00e9seau compatibles avec la complexit\u00e9, ainsi que des fluctuations d’entropie persistantes. Les plates-formes exp\u00e9rimentales actuelles – r\u00e9seaux de Rydberg, ions pi\u00e9g\u00e9s et qubits supraconducteurs – peuvent mettre en \u0153uvre nos protocoles Boucle d’or, ce qui rend v\u00e9rifiable le lien entre la science de la complexit\u00e9 et l’informatique quantique expos\u00e9 par notre ACQ.<\/p>\n L’incapacit\u00e9 des ordinateurs classiques \u00e0 simuler de grands syst\u00e8mes quantiques est un obstacle \u00e0 la compr\u00e9hension de la physique de l’ACQ, mais les ordinateurs quantiques offrent une plate-forme de simulation id\u00e9ale. Si le temps le permet, je discuterai de notre r\u00e9cente r\u00e9alisation exp\u00e9rimentale de l’ACQ sur un processeur quantique num\u00e9rique, qui simule une r\u00e8gle de Boucle d’Or unidimensionnelle sur des cha\u00eenes de jusqu’\u00e0 23 qubits supraconducteurs. En utilisant des techniques d’\u00e9talonnage et d’att\u00e9nuation des erreurs \u00e0 faible co\u00fbt, nous calculons la dynamique de la population et les mesures de r\u00e9seaux complexes indiquant la formation de r\u00e9seaux d’information mutuelle \u00e0 petite \u00e9chelle. Contrairement aux \u00e9tats al\u00e9atoires, ces r\u00e9seaux d\u00e9coh\u00e8rent \u00e0 une profondeur de circuit fixe ind\u00e9pendante de la taille du syst\u00e8me, dont le plus grand correspond \u00e0 1 056 portes \u00e0 deux qubits. Ces calculs pourraient ouvrir la voie \u00e0 l’utilisation de l’ACQ dans des applications telles que la simulation de la mati\u00e8re fortement corr\u00e9l\u00e9e ou les d\u00e9monstrations de calcul au-del\u00e0 de la classe.<\/p>\n R\u00e9f\u00e9rences :<\/p>\n 1.LE Hillberry, MT Jones, DL Vargas, P Rall, N Yunger Halpern, N Bao, S Notarnicola, S Montangero, LD Carr, \u201cEntangled quantum cellular automata, physical complexity, and Goldilocks rules,\u201d Quantum Science and Technology, v. 6, p. 045017 (2021)<\/p>\n 2. EB Jones, LE Hillberry, MT Jones, M Fasihi, P Roushan, Z Jiang, A Ho, C Neill, E Ostby, P Graf, E Kapit, and LD Carr, \u201cSmall-world complex network generation on a digital quantum processor,\u201d Nature Communications in press,\u00a0https:\/\/arxiv.org\/abs\/2111. 3. LE Hillberry, M Fasihi, L Piroli, N Yunger Halpern, T Prosen, and LD Carr, \u201cThermodynamics, scrambling, chaos, and integrability in quantum cellular automata,\u201d in preparation (2021)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
\nProgramme d’ing\u00e9nierie quantique, d\u00e9partement de physique, Colorado School of Mines<\/p>\nP.J. C'est quoi en fran\u00e7ais un entangled breather<\/em> ?<\/code><\/p>\n