Circuitos cuánticos secuenciales como mapas entre fases con brecha

Los circuitos cuánticos de profundidad finita preservan la estructura de entrelazamiento a largo alcance en estados cuánticos y mapean entre estados dentro de una fase con brecha. Para mapear entre estados de diferentes fases con brecha, podemos utilizar circuitos cuánticos secuenciales, que aplican transformaciones unitarias a parches locales, tiras u otras subregiones de un sistema de manera secuencial. La estructura secuencial del circuito, por un lado, preserva la ley del área de entrelazamiento y, por lo tanto, la brecha de los estados cuánticos. Por otro lado, el circuito tiene genéricamente una profundidad lineal, por lo que es capaz de cambiar la correlación a largo alcance y el entrelazamiento de los estados cuánticos y la fase a la que pertenecen. En este documento, discutimos sistemáticamente la definición, propiedades básicas y ejemplos prototípicos de circuitos cuánticos secuenciales que mapean estados producto a estados de Greenberger-Horne-Zeilinger, estados topológicos protegidos por simetría, estados topológicos intrínsecos y estados fractales. Discutimos la interpretación física del poder de los circuitos a través de su conexión con la condensación, la dualidad de Kramers-Wannier y la noción de foliación para fases fractales.