論文の概要: Solvable entanglement dynamics in quantum circuits with generalized dual unitarity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.12239v1
• Date: Tue, 19 Dec 2023 15:23:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-20 15:17:52.737493
• Title: Solvable entanglement dynamics in quantum circuits with generalized dual unitarity
• Title（参考訳）: 一般化双対ユニタリ性を持つ量子回路における可解エンタングルメントダイナミクス
• Authors: Chuan Liu, Wen Wei Ho
• Abstract要約: 蹴りアイシングモデルの非平衡ダイナミクスを1+1$次元で研究する。 これらのモデルは量子回路と等価な時間進化をもたらす。
• 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 non-equilibrium dynamics of kicked Ising models in $1+1$ dimensions which have interactions alternating between odd and even bonds in time. These models give rise to time-evolution equivalent to quantum circuits having both the global property of tri-unitarity (three 'arrows of time') and also the local property of second-level dual-unitarity, which constrains the behavior of pairs of local gates underlying the circuit under a space-time rotation. We identify a broad class of initial product states wherein the effect of the environment on a small subsystem can be exactly represented by influence matrices with simple Markovian structures, resulting in the subsystem's full dynamics being efficiently computable. We further find additional conditions under which the dynamics of entanglement can be solved for all times, yielding rich phenomenology ranging from linear growth at half the maximal speed allowed by locality, followed by saturation to maximum entropy (i.e., thermalization to infinite temperature); to entanglement growth with saturation to extensive but sub-maximal entropy. Our findings extend our knowledge of interacting quantum systems whose thermalizing dynamics can be efficiently and analytically computed, going beyond the well-known examples of integrable models, Clifford circuits, and dual-unitary circuits.
• Abstract（参考訳）: 我々は,奇数結合と偶数結合の交互に相互作用する1+1$次元のキックイジングモデルの非平衡ダイナミクスについて検討した。 これらのモデルにより、三原子数の大域的性質(3つの「時間の矢印」)を持つ量子回路と、時空回転の下で回路の基底となる局所ゲートの挙動を制約する第二準双対ユニタリティーの局所的性質の両方を持つ量子回路と同等の時間発展がもたらされる。 我々は、小さなサブシステムに対する環境の影響を、単純なマルコフ構造を持つ影響行列によって正確に表現できる幅広い初期積状態のクラスを特定し、その結果、サブシステムのフルダイナミクスは効率的に計算可能である。 さらに,局所性によって許容される最大速度の半分の線形成長から,最大エントロピー(すなわち,無限温度への熱化)への飽和から最大エントロピーへの飽和を伴うエンタングルメント成長に至るまで,エンタングルメントのダイナミクスを常に解くことができるような条件も見いだせる。 本研究は, 積分モデル, クリフォード回路, デュアルユニタリ回路のよく知られた例を超えて, 熱化ダイナミクスを効率的に, 解析的に計算できる相互作用量子システムに関する我々の知識を拡張したものである。

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