論文の概要: Wavefunction branching: when you can't tell pure states from mixed states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.04494v4
• Date: Fri, 07 Mar 2025 14:07:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-10 12:20:16.319994
• Title: Wavefunction branching: when you can't tell pure states from mixed states
• Title（参考訳）: 波動関数分岐:混合状態から純粋な状態を知ることができないとき
• Authors: Jordan K. Taylor, Ian P. McCulloch,
• Abstract要約: 波動関数"分岐"の定義を提案する。 分岐間の相対位相情報を得る試みは、頻繁な能動誤り訂正を伴わずに失敗すると主張している。 これらの分岐分解を多体量子状態で同定することで、古典性の出現に光を当てることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We propose a definition of wavefunction "branchings": quantum superpositions which can't be feasibly distinguished from the corresponding mixed state, even under time evolution. Our definition is largely independent of interpretations, requiring only that it takes many more local gates to swap branches than to distinguish them. We give several examples of states admitting such branch decompositions. Under our definition, we argue that attempts to get relative-phase information between branches will fail without frequent active error correction, that branches are effectively the opposite of good error-correcting codes, that branches effectively only grow further apart in time under natural evolution, that branches tend to absorb spatial entanglement, that branching is stronger in the presence of conserved quantities, and that branching implies effective irreversibility. Identifying these branch decompositions in many-body quantum states could shed light on the emergence of classicality, provide a metric for experimental tests at the quantum/ classical boundary, and allow for longer numerical time evolution simulations. We see this work as a generalization of the basic ideas of environmentally-induced decoherence to situations with no clear system/ environment split.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、時間的進化の下でも対応する混合状態と区別できない量子重ね合わせの波動関数"分岐"の定義を提案する。 我々の定義は解釈とは独立であり、分岐を区別するよりも多くの局所ゲートを切り替える必要がある。 このような分枝分解を許容する状態のいくつかの例を示す。 我々の定義では、分岐間の相対位相情報を得る試みは、頻繁な能動的誤り訂正なしに失敗し、分岐は、良い誤り訂正符号とは実質的に逆であり、分岐は自然進化の下では時間的にのみ効果的に成長し、分岐は空間的絡み合いを吸収する傾向にあり、分岐は保存量の存在下では強く、分岐は有効な不可逆性を示すと論じている。 多体量子状態におけるこれらの分岐分解を同定することで、古典性の出現に光を当てることができ、量子/古典境界での実験的試験のための計量を提供し、より長い数値時間進化シミュレーションを可能にする。 本研究は, 環境・環境の明確な分割を伴わない状況に対して, 環境に起因したデコヒーレンスの基本概念を一般化したものであると考えている。

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