論文の概要: Continuous Gaussian Measurements of the Free Boson CFT: A model for
Exactly Solvable and Detectable Measurement-Induced Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.04256v2
- Date: Wed, 27 Oct 2021 18:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 23:29:30.390632
- Title: Continuous Gaussian Measurements of the Free Boson CFT: A model for
Exactly Solvable and Detectable Measurement-Induced Dynamics
- Title（参考訳）: 自由ボソンCFTの連続ガウス的測定--正確に解ける、検出可能な測定誘起ダイナミクスのモデル
- Authors: Y. Minoguchi, P. Rabl, M. Buchhold
- Abstract要約: 本稿では, ボソニックな測定方法である, 正確な解析解を持つ, 測定誘起多体進化のシナリオを紹介する。
我々は、量子臨界性の基本モデル、自由ボソン共形場理論を考察し、測定による臨界性の変化について検討する。
各シナリオに対して、波動関数の純度を低減し、マルコフのデコヒーレンスに相当する不完全測定の影響について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hybrid evolution protocols, composed of unitary dynamics and repeated, weak
or projective measurements, give rise to new, intriguing quantum phenomena,
including entanglement phase transitions and unconventional conformal
invariance. Defying the complications imposed by the non-linear and stochastic
nature of the measurement process, we introduce a scenario of
measurement-induced many body evolution, which possesses an exact analytical
solution: bosonic Gaussian measurements. The evolution features a competition
between the continuous observation of linear boson operators and a free
Hamiltonian, and it is characterized by a unique and exactly solvable
covariance matrix. Within this framework, we then consider an elementary model
for quantum criticality, the free boson conformal field theory, and investigate
in which way criticality is modified under measurements. Depending on the
measurement protocol, we distinguish three fundamental scenarios (a) enriched
quantum criticality, characterized by a logarithmic entanglement growth with a
floating prefactor, or the loss of criticality, indicated by an entanglement
growth with either (b) an area-law or (c) a volume-law. For each scenario, we
discuss the impact of imperfect measurements, which reduce the purity of the
wavefunction and are equivalent to Markovian decoherence, and present a set of
observables, e.g., real-space correlations, the relaxation time, and the
entanglement structure, to classify the measurement-induced dynamics for both
pure and mixed states. Finally, we present an experimental tomography scheme,
which grants access to the density operator of the system by using the
continuous measurement record only.
- Abstract（参考訳）: ユニタリダイナミクスと反復的、弱い、あるいは射影的測定からなるハイブリッド進化プロトコルは、絡み合い相転移や非慣習的共形不変性を含む新しい興味をそそる量子現象をもたらす。
測定過程の非線形および確率的性質によって生じる合併症を解消し, ボソニックガウス測定という, 正確な解析解を持つ, 測定誘起多体進化のシナリオを導入する。
この進化は線型ボソン作用素の連続観測と自由ハミルトニアンとの競合を特徴とし、一意で正確に可解な共分散行列によって特徴づけられる。
この枠組みの中で、量子臨界性の基本モデル、自由ボソン共形場理論を考察し、測定の下で臨界性がどのように変化するかを調べる。
測定プロトコルによっては 3つの基本的なシナリオを区別します
(a)富化量子臨界性、浮動小数点を持つ対数的絡み合い成長、または、いずれかの絡み合い成長によって示される臨界の損失によって特徴づけられる
(b)地域法規又は
(c)ボリュームロー。
各シナリオについて,波動関数の純度を低減し,マルコフのデコヒーレンスと等価である不完全測定の影響について論じ,実空間相関,緩和時間,絡み合い構造などの観測値の集合を示し,純粋な状態と混合状態の両方で測定誘起力学を分類する。
最後に,連続測定記録のみを用いることで,システムの密度演算子へのアクセスを可能にする実験トモグラフィー方式を提案する。
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