論文の概要: Wehrl Entropy and Entanglement Complexity of Quantum Spin Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.00611v1
- Date: Fri, 1 Dec 2023 14:20:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-12-04 14:20:15.766629
- Title: Wehrl Entropy and Entanglement Complexity of Quantum Spin Systems
- Title（参考訳）: 量子スピン系のwehrlエントロピーと絡み合い複雑性
- Authors: Chen Xu, Yiqi Yu and Peng Zhang
- Abstract要約: 量子状態のWehrlエントロピーはコヒーレント状態分布関数(フーシミ関数)のエントロピーである
粒子番号が 2leq Nleq 20$ の様々な絡み合った純状態のWehrlエントロピーを計算する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.623665491043315
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Wehrl entropy of a quantum state is the entropy of the coherent-state
distribution function (Husimi function), and is non-zero even for pure states.
We investigate the Wehrl entropy for $N$ spin-1/2 particles with respect to
SU(2)$^{\otimes N}$ coherent states (i.e., the direct products of spin coherent
states of each particle). We focus on: (1) The statistical interpretation of
this Wehrl entropy. (2) The relationship between the Wehrl entropy and quantum
entanglement. For (1), despite the coherent states not forming a group of
orthonormal bases, we prove that the Wehrl entropy can still be interpreted as
the entropy of a probability distribution with clear physical meaning. For (2),
we numerically calculate the Wehrl entropy of various entangled pure states
with particle number $2\leq N\leq 20$. Our results show that for the large-$N$
($N\gtrsim 10$) systems the Wehrl entropy of the highly chaotic entangled
states are much larger than that of the regular ones (e.g., the GHZ state).
These results, together with the fact that the Wehrl entropy is invariant under
local unitary transformations, indicate that the Wehrl entropy can reflect the
complexity of the quantum entanglement (entanglement complexity) of many-body
pure states, as A. Sugita proposed directly from the definitions of the Husimi
function and Wehrl entropy (Jour. Phys. A 36, 9081 (2003)). Furthermore, the
Wehrl entropy per particle can serve as a quantitative description of this
complexity. We further show that the many-body pure entangled states can be
classified into three types, according to the behaviors of the Wehrl entropy
per particle in the limit $N\rightarrow\infty$, with the states of each type
having very different entanglement complexity.
- Abstract（参考訳）: 量子状態のWehrlエントロピー (Wehrl entropy) はコヒーレント状態分布関数 (Husimi function) のエントロピーであり、純粋状態に対してもゼロではない。
我々は、SU(2)$^{\otimes N}$コヒーレント状態(すなわち各粒子のスピンコヒーレント状態の直積)に関して、$N$スピン-1/2粒子に対するWehrlエントロピーについて検討する。
1)このWehrlエントロピーの統計的解釈。
2)wehrlエントロピーと量子エンタングルメントの関係
(1) に対して、コヒーレントな状態が正規直交基底群を成さないにもかかわらず、Wehrlエントロピーは依然として明確な物理的意味を持つ確率分布のエントロピーと解釈できる。
2) では, 粒子数 2\leq N\leq 20$ の様々な絡み合った純状態のWehrlエントロピーを数値計算する。
我々の結果は、N$$(N\gtrsim 10$)のシステムの場合、高カオスな絡み合った状態のWehrlエントロピーが通常の状態(例えばGHZ状態)よりもはるかに大きいことを示している。
これらの結果は、Wehrlエントロピーが局所ユニタリ変換の下で不変であるという事実と相まって、Wehrlエントロピーは、Husimi関数とWehrlエントロピー(Jour)の定義から直接A. Sugitaが提唱したように、多体純状態の量子絡み合い(絡み合いの複雑さ)の複雑さを反映できることを示している。
Phys
第36巻9081号(2003年)。
さらに、粒子当たりのwehrlエントロピーは、この複雑さの定量的な説明として役立つ。
さらに、多体純絡状態は、粒子当たりのWehrlエントロピーの振舞いにより、それぞれ異なる絡み合い複雑性を持つ極限$N\rightarrow\infty$の3つの型に分類できることを示す。
関連論文リスト
- The Entropy Characterization of Quantum MDS Codes [38.352346029258385]
参照系における$k$クォーディットと$n$符号付きクォーディットの合同状態のエントロピーは、完全に特徴づけられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-26T11:03:13Z) - Practical Criteria for Entanglement and Nonlocality in Systems with Additive Observables [44.99833362998488]
一般の二部混合状態に対しては、絡み合いと/または(ベル)非局所性を証明するための十分かつ必要な数学的条件が依然として不明である。
我々は、多くの場合、絡みや非局所性を検出するための非常に単純で便利な基準を導出する。
LHCにおけるZZ崩壊に対するヒッグスの絡みや非局所性の検出の可能性を分析して,これらの結果について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-21T16:48:04Z) - Statistical entropy of quantum systems [0.0]
第一部分系の平均フォン・ノイマン(VN)エントロピーが$mathbbE(Ssb_VN)=ln(D_1)+O(D_2)$であることを示す。
この発見は、VNエントロピーとより大きな熱化量子系内のサブシステムの熱力学的エントロピー(TH)エントロピーの等価性を示すことから、重要な意味を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-19T17:51:44Z) - Conditional entropy and information of quantum processes [0.7499722271664144]
量子チャネルの条件エントロピーは、量子過程の洞察を明らかにする可能性を秘めている。
両部類流路の因果構造と条件エントロピーの関連性を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-02T16:50:47Z) - The Power of Unentangled Quantum Proofs with Non-negative Amplitudes [55.90795112399611]
非負の振幅を持つ非絡み合った量子証明のパワー、つまり $textQMA+(2)$ を表すクラスについて研究する。
特に,小集合拡張,ユニークなゲーム,PCP検証のためのグローバルプロトコルを設計する。
QMA(2) が $textQMA+(2)$ に等しいことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T01:35:46Z) - Testing the Quantum of Entropy [0.0]
ボルツマン定数 k によって与えられるエントロピーの量子、およびより低いエントロピー極限 $S geq k ln 2$ について話すことができれば明らかになる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-19T11:34:54Z) - Tip of the Quantum Entropy Cone [1.1606619391009658]
N$-partite量子系の異なる部分のフォン・ノイマンエントロピー間の関係は、様々な状況の理解に直接的な影響を与える。
任意の整数倍数へのエントロピーベクトルのアップスケールは常に可能であるが、任意のサイズのエントロピーベクトルをダウンスケールすることは必ずしも不可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-31T21:37:24Z) - Fast Rates for Maximum Entropy Exploration [52.946307632704645]
エージェントが未知の環境下で活動し、報酬が得られない場合、強化学習(RL)における探索の課題に対処する。
本研究では,最大エントロピー探索問題を2つの異なるタイプで検討する。
訪問エントロピーには、$widetildemathcalO(H3S2A/varepsilon2)$ sample complexity を持つゲーム理論アルゴリズムを提案する。
軌道エントロピーに対しては,次数$widetildemathcalO(mathrmpoly(S,)の複雑さのサンプルを持つ単純なアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-14T16:51:14Z) - Asymptotic Equipartition Theorems in von Neumann algebras [24.1712628013996]
フォン・ノイマン環上の i.d. 状態の滑らかな最大エントロピーは、量子相対エントロピーによって与えられる速度を持つことを示す。
私たちのAEPは状態だけでなく、適切な制限のある量子チャネルにも適用されます。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-30T13:42:35Z) - Geometric relative entropies and barycentric Rényi divergences [16.385815610837167]
単調な量子相対エントロピーは、P$が確率測度であるときに、単調なR'enyi量を定義する。
P$が確率測度であるときに、単調量子相対エントロピーが単調R'enyi量を定義することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-28T17:58:59Z) - Universal entanglement entropy in the ground state of biased bipartite
systems [0.0]
基底状態絡み合いエントロピーは多体二部量子系で研究される。
単一の保存された量と複数の保存された量は、異なるパワーロー指数をもたらす。
占有率の測定により、二部体の絡み合いのエントロピーを推測できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-07T07:46:24Z) - The $\hbar\
ightarrow 0$ Limit of the Entanglement Entropy [0.0]
絡み合った量子状態は古典的なアナログを持たない性質を共有する。
両部エンタングルメントエントロピーの極限は、$N$ビットのシャノンエントロピーと一致することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-13T17:57:10Z) - Sublinear quantum algorithms for estimating von Neumann entropy [18.30551855632791]
我々は、確率分布のシャノンエントロピーと混合量子状態のフォン・ノイマンエントロピーの乗法係数$gamma>1$における推定値を得る問題を研究する。
我々は古典的確率分布と混合量子状態の両方を扱える量子純粋クエリーアクセスモデルに取り組んでおり、文献の中では最も一般的な入力モデルである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-22T12:00:45Z) - Straddling-gates problem in multipartite quantum systems [20.428960719376164]
量子回路の複雑性,結合複雑性の変種について検討する。
任意の$m$partite Schmidt decomposable状態が$m$のバインディング複雑性を持つことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-13T16:28:12Z) - Aspects of Pseudo Entropy in Field Theories [0.0]
自由スカラー場の理論とXYスピンモデルを数値的に解析する。
これは多体系における擬エントロピーの基本的性質を明らかにする。
差の非正則性は、初期状態と最終状態が異なる量子相に属する場合にのみ破ることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-06T13:25:35Z) - Wehrl entropy, entropic uncertainty relations and entanglement [0.0]
Wehrl-Liebの不等式は、通常のBialynicki-Birula や Mycielski のエントロピーの不確実性関係よりもほぼ至る所で等しいことを示す。
我々は、ドイツ国防省の相互情報を用いて、純粋な国家二部制の絡み合いを計測可能な完全証人を得る方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-12T12:12:55Z) - Catalytic Transformations of Pure Entangled States [62.997667081978825]
エンタングルメントエントロピー(英: entanglement entropy)は、純粋状態の量子エンタングルメントのフォン・ノイマンエントロピーである。
エンタングルメント・エントロピーとエンタングルメント・蒸留との関係は設定のためだけに知られており、シングルコピー体制におけるエンタングルメント・エントロピーの意味はいまだオープンである。
この結果から, 量子情報処理に使用する二部質純状態における絡み合いの量は, 絡み合いエントロピーによって定量化され, かつ, 絡み合いの単一コピー構成においても, 運用上の意味を持つことが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-22T16:05:01Z) - Complete entropic inequalities for quantum Markov chains [17.21921346541951]
有限次元代数上のすべての GNS-対称量子マルコフ半群が、修正対数ソボレフの不等式を満たすことを証明する。
また、相対エントロピーの最初の一般近似特性を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-08T11:47:37Z) - Scattering data and bound states of a squeezed double-layer structure [77.34726150561087]
2つの平行な均質層からなる構造は、その幅が$l_j$と$l_j$であり、それらの間の距離が$r$を同時に0に縮めるように、極限において研究される。
非自明な有界状態の存在は、ディラックのデルタ関数の微分の形で圧縮ポテンシャルの特別な例を含む、スクイーズ極限で証明される。
有限系の有限個の有界状態から、一個の有界状態が圧縮された系で生き残るシナリオを詳述する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-23T14:40:27Z) - Pseudo Entropy in Free Quantum Field Theories [0.0]
我々は、場の理論において普遍であると推測する擬似エントロピーの2つの新しい性質を予想する。
数値計算の結果, 擬似エントロピーは新しい量子秩序パラメータとして機能することが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-19T04:25:18Z) - Entropy and relative entropy from information-theoretic principles [24.74754293747645]
すべての相対エントロピーは、次数 0$ と $infty$ の R'enyi 分岐の間にある必要がある。
我々の主な結果は、エントロピーと相対エントロピーの1対1対応である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-19T14:50:44Z) - Testing the Structure of Multipartite Entanglement with Hardy's
Nonlocality [0.6091702876917279]
一般$N$-qubit GHZ状態と一般$N$-qubit W状態の2つの重要な異なる挙動を示す。
我々は一般の$N$-qubit W状態に対する直観を得るアプローチを一般化し、N$の最大違反確率減衰が一般の$N$-qubit GHZ状態よりも指数関数的に遅いことを明らかにした。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-07T16:05:34Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。