論文の概要: Measurement-induced multipartite-entanglement regimes in collective spin systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.10209v2
• Date: Wed, 24 May 2023 10:27:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 01:04:35.354755
• Title: Measurement-induced multipartite-entanglement regimes in collective spin systems
• Title（参考訳）: 集団スピン系における測定誘起マルチパーティタイト・エンタングルメントレジーム
• Authors: Pablo M. Poggi, Manuel H. Mu\~noz-Arias
• Abstract要約: スピン-1/2粒子のアンサンブルの力学における集団一般化測定と相互作用誘起スクランブルの競合効果について検討した。 集合的ユニタリダイナミクスと測定値の相互作用が平均的な量子フィッシャー情報の3つの状態に繋がることを示す。
• 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: We study the competing effects of collective generalized measurements and interaction-induced scrambling in the dynamics of an ensemble of spin-1/2 particles at the level of quantum trajectories. This setup can be considered as analogous to the one leading to measurement-induced transitions in quantum circuits. We show that the interplay between collective unitary dynamics and measurements leads to three regimes of the average Quantum Fisher Information (QFI), which is a witness of multipartite entanglement, as a function of the monitoring strength. While both weak and strong measurements lead to extensive QFI density (i.e., individual quantum trajectories yield states displaying Heisenberg scaling), an intermediate regime of classical-like states emerges for all system sizes where the measurement effectively competes with the scrambling dynamics and precludes the development of quantum correlations, leading to sub-Heisenberg-limited states. We characterize these regimes and the transitions between them using numerical and analytical tools, and discuss the connections between our findings, entanglement phases in monitored many-body systems, and the quantum-to-classical transition.
• Abstract（参考訳）: 量子軌道のレベルでスピン1/2粒子のアンサンブルのダイナミクスにおける集団的一般化測定と相互作用誘起スクランブルの競合効果について検討した。 この設定は、量子回路における測定誘起遷移につながるものと類似していると考えられる。 本研究は,集合的ユニタリダイナミクスと測定値の相互作用が,モニタリング強度の関数として,多部交絡の証となる平均量子漁業情報(QFI)の3つの状態につながることを示す。 弱い測定と強い測定の両方が広範囲のqfi密度(すなわち個々の量子軌道はハイゼンベルクスケーリングを示す状態を与える)をもたらすのに対して、古典的様状態の中間配置が出現し、そこでは測定はスクランブルグダイナミクスと効果的に競合し、量子相関の発展を阻害し、サブハイゼンベルク制限状態につながる。 我々は,これらのレジームとそれらの間の遷移を数値的および解析的ツールを用いて特徴付け,観察された多体系における絡み合い相,量子から古典的遷移との関係について論じる。

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