論文の概要: Overcoming the entanglement barrier in quantum many-body dynamics via space-time duality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04150v2
• Date: Thu, 10 Nov 2022 16:44:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-01 12:44:58.795709
• Title: Overcoming the entanglement barrier in quantum many-body dynamics via space-time duality
• Title（参考訳）: 時空双対性による量子多体ダイナミクスの絡み合い障壁克服
• Authors: Alessio Lerose and Michael Sonner and Dmitry A. Abanin
• Abstract要約: 局所サブシステムの環境として多体系の影響をエンコードする影響行列 (IM) による局所観測装置の進化について述べる。 最近の研究により、多くの力学系において、無限系のIMは時間的絡み合いが低く、マトリックス生成状態(MPS)として効率的に表現できることがわかった。 しかし、IMの直接的反復的構造は、高度に絡み合った中間状態、時間的絡み合い障壁(TEB)に遭遇する。
• 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: Describing non-equilibrium properties of quantum many-body systems is challenging due to high entanglement in the wavefunction. We describe evolution of local observables via the influence matrix (IM), which encodes the effects of a many-body system as an environment for local subsystems. Recent works found that in many dynamical regimes the IM of an infinite system has low temporal entanglement and can be efficiently represented as a matrix-product state (MPS). Yet, direct iterative constructions of the IM encounter highly entangled intermediate states - a temporal entanglement barrier (TEB). We argue that TEB is ubiquitous, and elucidate its physical origin via a semiclassical quasiparticle picture that exactly captures the behavior of integrable spin chains. Further, we show that a TEB also arises in chaotic spin chains, which lack well-defined quasiparticles. Based on these insights, we formulate an alternative light-cone growth algorithm, which provably avoids TEB, thus providing an efficient construction of the thermodynamic-limit IM as a MPS. This work uncovers the origin of the efficiency of the IM approach for thermalization and transport.
• Abstract（参考訳）: 量子多体系の非平衡性を記述するのは、波動関数の絡み合いが高いため困難である。 局所サブシステムの環境として多体系の影響をエンコードする影響行列(IM)による局所観測装置の進化について述べる。 近年の研究では、無限系の im は時間的絡み合いが低く、行列生成状態 (mps) として効率的に表現できることがわかった。 しかし、IMの直接的反復的な構造は、時間的絡み合い障壁(TEB)である非常に絡み合った中間状態に遭遇する。 TEBはユビキタスであり、積分可能なスピン鎖の挙動を正確に捉えた半古典的な準粒子像によってその物理的起源を解明する。 さらに、TEBは、よく定義された準粒子が欠如しているカオススピン鎖でも生じることを示す。 これらの知見に基づいて、TEBを確実に回避し、MPSとして熱力学限界IMを効率的に構築する代替光コーン成長アルゴリズムを定式化する。 この研究は、熱化と輸送のためのIMアプローチの効率性の起源を明らかにする。

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