論文の概要: Multi-Region Entanglement in Locally Scrambled Quantum Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.08797v2
- Date: Sat, 5 Sep 2020 18:30:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 20:10:01.709546
- Title: Multi-Region Entanglement in Locally Scrambled Quantum Dynamics
- Title（参考訳）: 局所スクランブル量子力学における多領域絡み合い
- Authors: A. A. Akhtar and Yi-Zhuang You
- Abstract要約: 局所スクランブル量子力学の下での多領域二部構造エントロピーの進化について検討する。
我々は,多領域の絡み合いを多体状態として体系的に整理するために,絡み合い特徴形式と呼ばれる新しい理論枠組みを開発する。
本研究は,複数領域の絡み合いの影響下においても,これまで予測されていた蝶の絡み合い速度と蝶の絡み合い速度の境界が真であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the evolution of multi-region bipartite entanglement entropy under
locally scrambled quantum dynamics. We show that the multi-region entanglement
can significantly modify the growth of single-region entanglement, whose effect
has been largely overlooked in the existing literature. We developed a novel
theoretical framework, called the entanglement feature formalism, to organize
all the multi-region entanglement systematically as a sign-free many-body
state. We further propose a two-parameter matrix product state (MPS) ansatz to
efficiently capture the exponentially many multi-region entanglement features.
Using these tools, we are able to study the multi-region entanglement dynamics
jointly and represent the evolution in the MPS parameter space. By comparing
the dynamical constraints on the motion of entanglement cuts, we are able to
identify different quantum dynamics models in a unifying entanglement feature
Hamiltonian. Depending on the quantum dynamics model, we find that multi-region
effects can dominate the single region entanglement growth and only vanish for
Haar random circuits. We calculate the operator-averaged out-of-time-order
correlator based on the entanglement feature Hamiltonian and extract the
butterfly velocity from the result. We show that the previously conjectured
bound between the entanglement velocity and the butterfly velocity holds true
even under the influence of multi-region entanglement. These developments could
enable more efficient numerical simulations and more systematic theoretical
understandings of the multi-region entanglement dynamics in quantum many-body
systems.
- Abstract（参考訳）: 局所スクランブル量子力学下での多領域二成分絡みエントロピーの進化を研究する。
複数領域の絡み合いは,既存の文献ではほとんど見過ごされていない単一領域の絡み合いの成長を著しく変化させることができることを示す。
我々は,多領域の絡み合いを多体状態として体系的に整理するために,絡み合い特徴形式と呼ばれる新しい理論的枠組みを開発した。
さらに,二パラメータ行列積状態 (mps) ansatz を提案し,指数関数的に多数の多領域絡み合い特徴を効率的に捉える。
これらのツールを用いて、多領域絡み合いのダイナミクスを共同で研究し、MPSパラメータ空間の進化を表現できる。
エンタングルメントカットの運動に対する力学的制約を比較することで、ハミルトニアンの統一エンタングルメント特徴において異なる量子力学モデルを特定することができる。
量子力学モデルによっては、多領域効果は単一領域の絡み合い成長を支配でき、ハールランダム回路では消滅する。
エンタングルメント特徴ハミルトニアンに基づいて演算子平均時間外コリレータを計算し,その結果からバタフライ速度を抽出する。
その結果, 前述したエンタングルメント速度とバタフライ速度との結合は, 多領域エンタングルメントの影響下でも有効であることがわかった。
これらの発展により、量子多体系における多領域絡み合いダイナミクスのより効率的な数値シミュレーションとより体系的な理論的理解が可能になる。
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