論文の概要: Entanglement-asymmetry correspondence for internal quantum reference frames

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.00046v3
• Date: Wed, 28 Dec 2022 20:50:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 06:52:35.016390
• Title: Entanglement-asymmetry correspondence for internal quantum reference frames
• Title（参考訳）: 内部量子参照フレームの絡み合い非対称性対応
• Authors: Anne-Catherine de la Hamette, Stefan L. Ludescher, Markus P. Mueller
• Abstract要約: 任意のコンパクト対称性群に対する内部量子参照フレームRを考える。 RS 上の不変状態における絡み合いの量と S 上の対応する条件状態における非対称性の量との間には、正確な量的対応があることが示される。 我々の結果は、完全に対称な量子世界における非対称性を確立するための絡み合いの役割に光を当てた。
• 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: In the quantization of gauge theories and quantum gravity, it is crucial to treat reference frames such as rods or clocks not as idealized external classical relata, but as internal quantum subsystems. In the Page-Wootters formalism, for example, evolution of a quantum system S is described by a stationary joint state of S and a quantum clock, where time-dependence of S arises from conditioning on the value of the clock. Here, we consider (possibly imperfect) internal quantum reference frames R for arbitrary compact symmetry groups, and show that there is an exact quantitative correspondence between the amount of entanglement in the invariant state on RS and the amount of asymmetry in the corresponding conditional state on S. Surprisingly, this duality holds exactly regardless of the choice of coherent state system used to condition on the reference frame. Averaging asymmetry over all conditional states, we obtain a simple representation-theoretic expression that admits the study of the quality of imperfect quantum reference frames, quantum speed limits for imperfect clocks, and typicality of asymmetry in a unified way. Our results shed light on the role of entanglement for establishing asymmetry in a fully symmetric quantum world.
• Abstract（参考訳）: ゲージ理論と量子重力の量子化では、ロッドや時計のような基準系を理想化された外部古典的相対性ではなく、内部量子サブシステムとして扱うことが重要である。 例えば、Page-Wootters形式論では、量子系 S の進化は、S の定常結合状態と、S の時間依存性がクロックの値の条件付けから生じる量子時計によって記述される。 ここでは、任意のコンパクト対称性群に対する(おそらく不完全な)内部量子参照フレーム R を考察し、RS上の不変状態における絡み合いの量とS上の対応する条件状態における非対称性の量との間に正確な量的対応があることを示す。 すべての条件状態に対する非対称性を平均化することにより、不完全量子参照フレームの品質、不完全クロックの量子速度限界、非対称性の典型性の研究を統一的に認める単純な表現論的表現が得られる。 その結果、完全対称量子世界における非対称性の確立における絡み合いの役割に光を当てた。

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