論文の概要: Page-curve-like entanglement dynamics in open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06042v1
- Date: Thu, 11 Jan 2024 16:58:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-12 13:47:45.673967
- Title: Page-curve-like entanglement dynamics in open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系におけるページカーブ様絡み合いダイナミクス
- Authors: Jonas Glatthard
- Abstract要約: このようなページ曲線のような絡み合いのダイナミクスが一般にシステムプラスバスモデルに対して成り立つことを期待する理由について、一般的な議論を行う。
これを2つのパラダイム的開量子系モデル、正確に解ける調和量子ブラウン運動とスピンボソンモデルで説明する。
- 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 entanglement entropy of a black hole, and that of its Hawking radiation,
are expected to follow the so-called Page curve: After an increase in line with
Hawking's calculation, it is expected to decrease back to zero once the black
hole has fully evaporated, as demanded by unitarity. Recently, a simple
system-plus-bath model has been proposed which shows a similar behaviour. Here,
we make a general argument as to why such a Page-curve-like entanglement
dynamics should be expected to hold generally for system-plus-bath models at
small coupling and low temperatures, when the system is initialised in a pure
state far from equilibrium. The interaction with the bath will then generate
entanglement entropy, but it eventually has to decrease to the value prescribed
by the corresponding mean-force Gibbs state. Under those conditions, it is
close to the system ground state. We illustrate this on two paradigmatic
open-quantum-system models, the exactly solvable harmonic quantum Brownian
motion and the spin-boson model, which we study numerically. In the first
example we find that the entanglement entropy peaks at intermediate times even
if the impurity state stays close to the ground state during the whole
evolution. In the second example, for an impurity initialised in the excited
state, the Page time--when the entropy reaches its maximum--occurs when the
excitation has half decayed.
- Abstract（参考訳）: ブラックホールの絡み合いエントロピーとそのホーキング放射のエントロピーは、いわゆるページ曲線に従うことが期待されており、ホーキングの計算と一致して、ユニタリティーによって要求されるようにブラックホールが完全に蒸発した後は、ゼロに戻ることが期待されている。
近年,同様の行動を示す単純なシステムプラスバスモデルが提案されている。
ここでは, 系が平衡から遠い純粋な状態に初期化される場合, システム+バスモデルに対して, システム+バスモデルに対して, 一般にそのようなページ曲線的絡み合いのダイナミクスが維持されるべき理由を概説する。
浴槽との相互作用によって絡み合いエントロピーが生じるが、最終的には対応する平均力ギブズ状態の値に減少する。
これらの条件下では、システム基底状態に近い。
数値的に解くことができる高調波量子ブラウン運動とスピンボーソンモデルという2つのパラダイム的開量子系モデルについて述べる。
最初の例では、不純物状態が全進化中に基底状態に近づいたとしても、絡み合いエントロピーは中間時間でピークとなる。
第二の例では、励起状態において初期化された不純物の場合、エントロピーが最大値に達するページタイムは、励起が半減した時に発生する。
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