論文の概要: Monitored Open Fermion Dynamics: Exploring the Interplay of Measurement,
Decoherence, and Free Hamiltonian Evolution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.00027v2
- Date: Sun, 21 Aug 2022 12:47:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 17:28:59.553585
- Title: Monitored Open Fermion Dynamics: Exploring the Interplay of Measurement,
Decoherence, and Free Hamiltonian Evolution
- Title（参考訳）: モニタリングされたオープンフェルミオンダイナミクス:測定、デコヒーレンス、フリーハミルトニアン進化の相互作用を探る
- Authors: B. Ladewig, S. Diehl, M. Buchhold
- Abstract要約: 本研究では,非ガウス系混合状態への脱落と必然的進化が観察されたフェルミオンの力学に及ぼす影響について検討する。
弱いデファス化のために、一定のモニタリングは弱い混合状態を保持し、ロバストな測定誘起相転移を示す。
我々はこれを、ハミルトン力学、測定、デコヒーレンスとのバランスの取れた相互作用によって安定化される、ギャップのない古典的拡散の符号と解釈する。
- 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: The interplay of unitary evolution and local measurements in many-body
systems gives rise to a stochastic state evolution and to measurement-induced
phase transitions in the pure state entanglement. In realistic settings,
however, this dynamics may be spoiled by decoherence, e.g., dephasing, due to
coupling to an environment or measurement imperfections. We investigate the
impact of dephasing and the inevitable evolution into a non-Gaussian, mixed
state, on the dynamics of monitored fermions. We approach it from three
complementary perspectives: (i) the exact solution of the conditional master
equation for small systems, (ii) quantum trajectory simulations of Gaussian
states for large systems, and (iii) a renormalization group analysis of a
bosonic replica field theory. For weak dephasing, constant monitoring preserves
a weakly mixed state, which displays a robust measurement-induced phase
transition between a critical and a pinned phase, as in the decoherence-free
case. At strong dephasing, we observe the emergence of a new scale describing
an effective temperature, which is accompanied with an increased mixedness of
the fermion density matrix. Remarkably, observables such as density-density
correlation functions or the subsystem parity still display scale invariant
behavior even in this strongly mixed phase. We interpret this as a signature of
gapless, classical diffusion, which is stabilized by the balanced interplay of
Hamiltonian dynamics, measurements, and decoherence.
- Abstract（参考訳）: 多体系におけるユニタリ進化と局所測定の相互作用は、確率的状態進化と純粋な状態絡み合いにおける測定誘起相転移を引き起こす。
しかし現実的な環境では、このダイナミクスはデコヒーレンス、例えばデフォーカス(dephasing)によって、環境とのカップリングや測定の不完全性によって損なわれる可能性がある。
本研究では,非ガウス的混合状態への軽視と必然的進化がフェルミオンのダイナミクスに及ぼす影響について検討する。
3つの相補的な視点からアプローチします
(i)小システムに対する条件付きマスター方程式の厳密解
(ii)大規模系におけるガウス状態の量子軌道シミュレーション、及び
(iii)ボソニックレプリカ場理論の再正規化群解析
デコヒーレンスフリーの場合のように、弱いデファスメントに対して、定常監視は、臨界相とピンド相の間のロバストな測定誘起相転移を示す弱混合状態を保持する。
強硬度では,フェルミオン密度行列の混合度の増加を伴う有効温度を記述する新しい尺度の出現を観察した。
驚くべきことに、密度-密度相関関数やサブシステムパリティのような観測可能なものは、この強混合相においても依然としてスケール不変挙動を示す。
これをギャップのない古典的拡散の符号と解釈し、ハミルトン力学、測定、デコヒーレンスの平衡相互作用によって安定化される。
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