論文の概要: Scrambling Dynamics and Out-of-Time Ordered Correlators in Quantum
Many-Body Systems: a Tutorial
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.07060v2
- Date: Tue, 1 Mar 2022 18:04:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-25 20:39:18.557210
- Title: Scrambling Dynamics and Out-of-Time Ordered Correlators in Quantum
Many-Body Systems: a Tutorial
- Title(参考訳): 量子多体系におけるスクランブルダイナミクスと時間外順序相関器:チュートリアル
- Authors: Shenglong Xu and Brian Swingle
- Abstract要約: このチュートリアルでは、量子多体系における量子情報スクランブルの物理について紹介する。
目標は、量子情報の拡散を正確に定量化する方法と、複雑な量子システムにおいて因果性がどのように出現するかを理解することである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This tutorial article introduces the physics of quantum information
scrambling in quantum many-body systems. The goals are to understand how to
quantify the spreading of quantum information precisely and how causality
emerges in complex quantum systems. We introduce the general framework to study
the dynamics of quantum information, including detection and decoding. We show
that the dynamics of quantum information is closely related to operator
dynamics in the Heisenberg picture, and, in certain circumstances, can be
precisely quantified by the so-called out-the-time ordered correlator (OTOC).
The general behavior of OTOC is discussed based on several toy models,
including the Sachdev-Ye-Kitaev model, random circuit models, and Brownian
models, in which OTOC is analytically tractable. We introduce numerical
methods, both exact diagonalization and tensor network methods, to calculate
OTOC for generic quantum many-body systems. We also survey current experiment
schemes to measure OTOC in various quantum simulators.
- Abstract(参考訳): 本稿では,量子多体系における量子情報のスクランブルの物理について紹介する。
目標は、量子情報の拡散を正確に定量化する方法と、複雑な量子システムにおいて因果性がどのように出現するかを理解することである。
本稿では,検出や復号を含む量子情報のダイナミクスを研究するための一般的な枠組みを紹介する。
量子情報のダイナミクスはハイゼンベルク図の演算子力学と密接に関連しており、ある状況下では、いわゆる時間外順序相関器(OTOC)によって正確に定量化可能であることを示す。
OTOCの一般的な挙動は、Sachdev-Ye-Kitaevモデル、ランダム回路モデル、そしてOTOCが解析的に抽出可能なブラウンモデルなど、いくつかのおもちゃモデルに基づいて議論される。
我々は,汎用量子多体系におけるOTOCを計算するために,正確な対角化法とテンソルネットワーク法の両方を導入する。
また,様々な量子シミュレータにおけるOTOCの測定手法について検討した。
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