論文の概要: Ultrafast Entanglement Dynamics in Monitored Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.10634v1
• Date: Tue, 20 Dec 2022 20:22:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 13:39:50.857450
• Title: Ultrafast Entanglement Dynamics in Monitored Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 監視量子回路における超高速絡み合いダイナミクス
• Authors: Shengqi Sang, Zhi Li, Timothy H. Hsieh and Beni Yoshida
• Abstract要約: 弱監視量子回路の非平衡ダイナミクスについて検討する。 モニタ回路における絡み合いのダイナミクスは、ユニタリ回路よりも「高速」であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8876257574732604
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Projective measurement, a basic operation in quantum mechanics, can induce seemingly nonlocal effects. In this work, we analyze such effects in many-body systems by studying the non-equilibrium dynamics of weakly monitored quantum circuits, focusing on entanglement generation and information spreading. We find that, due to measurements, the entanglement dynamics in monitored circuits is indeed "faster" than that of unitary ones in several ways. Specifically, we find that a pair of well-separated regions can become entangled in a time scale $\ell^{2/3}$, sub-linear in their distance $\ell$. For the case of Clifford monitored circuits, this originates from super-ballistically growing stabilizer generators of the evolving state. In addition, we find initially local information can spread super-ballistically as $t^{3/2}$. Furthermore, by viewing the dynamics as a dynamical encoding process, we show that the super-ballistic growing length scale relates to an encoding time that is sublinear in system size. To quantify the information dynamics, we develop a formalism generalizing operator spreading to non-unitary dynamics, which is of independent interest.
• Abstract（参考訳）: 量子力学における基本的な操作である射影測定は、一見非局所的な効果を誘発することができる。 本研究では,弱監視量子回路の非平衡ダイナミクスを解析し,絡み合いの発生と情報拡散に着目し,多体系におけるそのような効果を分析する。 測定により、監視回路における絡み合いのダイナミクスは、いくつかの点でユニタリ回路よりも「高速」であることがわかった。 具体的には、一対のよく区切られた領域は、時間スケール$\ell^{2/3}$、距離$\ell$でサブ線形になる。 クリフォード監視回路の場合、これは進化状態の超球状成長安定化発電機に由来する。 さらに、初期のローカル情報は超ボール的に$t^{3/2}$として拡散する。 さらに,力学を動的符号化プロセスとして見ることにより,超塑性成長長スケールは,システムサイズがサブリニアな符号化時間に関係していることを示す。 情報ダイナミクスを定量化するために、独立した関心を持つ非ユニタリダイナミクスに拡散する演算子を一般化する形式主義を展開する。

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