論文の概要: Scrambling and operator entanglement in local non-Hermitian quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.12054v3
• Date: Mon, 16 Oct 2023 22:55:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-18 21:51:18.855383
• Title: Scrambling and operator entanglement in local non-Hermitian quantum systems
• Title（参考訳）: 局所非エルミート量子系におけるスクランブルと作用素絡み合い
• Authors: Brian Barch, Namit Anand, Jeffrey Marshall, Eleanor Rieffel, Paolo Zanardi
• Abstract要約: 我々は、パラダイム的局所量子スピンチェーンモデルの非エルミート変種における情報スクランブルと量子カオスについて研究する。 我々は、閉かつオープンな量子システムに関する以前の研究から、監視量子力学の新しい領域まで、演算子絡み合いに基づく診断を拡張した。
• 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 breakdown of Lieb-Robinson bounds in local, non-Hermitian quantum systems opens up the possibility for a rich landscape of quantum many-body phenomenology. We elucidate this by studying information scrambling and quantum chaos in non-Hermitian variants of paradigmatic local quantum spin-chain models. We utilize a mixture of exact diagonalization and tensor network techniques for our numerical results and focus on three dynamical quantities: (i) out-of-time-ordered correlators (OTOCs), (ii) operator entanglement of the dynamics, and (iii) entanglement growth following a quench from product initial states. We show that while OTOCs fail to capture information scrambling in a simple, local, non-Hermitian transverse-field Ising model, the closely related operator entanglement is a robust measure of dynamical properties of interest. Moreover, we show that the short-time growth of operator entanglement can generically detect ``entanglement phase transitions'' in these systems while its long-time average is shown to be a reliable indicator of quantum chaos and entanglement phases. This allows us to extend operator entanglement based diagnostics from previous works on closed and open quantum systems, to the new arena of monitored quantum dynamics. Finally, we remark on the efficacy of these dynamical quantities in detecting integrability/chaos in the presence of continuous monitoring.
• Abstract（参考訳）: 局所的非エルミート量子系におけるリーブ・ロビンソン境界の崩壊は、量子多体現象学の豊かな展望の可能性を開く。 我々はこれを、パラダイム的局所量子スピンチェーンモデルの非エルミート変種における情報スクランブルと量子カオスの研究によって解明する。 数値計算には厳密対角化法とテンソルネットワーク法を併用し,3つの動的量に着目した。 (i)オフ・オブ・タイム・コリエータ(otoc) (ii)動力学の演算子絡み合い、及び (iii)製品初期状態からのクエンチ後の絡み合い成長。 OTOCは、単純で局所的でない非エルミート的逆場イジングモデルでは、情報を捕捉できないが、密接に関連する作用素の絡み合いは、興味の動的性質の堅牢な測度である。 さらに,演算子の絡み合いの短期的な成長は,これらの系の'絡み合い相転移'を全般的に検出できる一方で,その長期平均は量子カオスと絡み合い相の信頼性の高い指標であることを示す。 これにより、閉かつオープンな量子システムに関する以前の研究から、監視量子力学の新しい領域まで、演算子絡み合いに基づく診断を拡張できる。 最後に, 連続監視における積分性/カオス検出における動的量の有効性について述べる。

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