論文の概要: Generalizing measurement-induced phase transitions to information exchange symmetry breaking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.13271v2
- Date: Thu, 6 Jun 2024 22:17:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-10 19:47:50.304923
- Title: Generalizing measurement-induced phase transitions to information exchange symmetry breaking
- Title（参考訳）: 情報交換対称性の破れに対する測定誘起相転移の一般化
- Authors: Shane P. Kelly, Jamir Marino,
- Abstract要約: 情報力学は進化状態の R'enyi と von-Neumann エントロピーを用いて研究される。
エンタングルメント遷移は,情報交換対称性の自発的な破れとして理解することができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In this work we investigate the conditions for quantum back action to result in a phase transition in the information dynamics of a monitored system. We introduce a framework that captures a wide range of experiments encompassing probes comprised of projective measurements and probes which more generally transfer quantum information from the system to a quantum computer. Our framework explicitly uses a model of unitary evolution which couples system, apparatus and environment. Information dynamics is investigated using the R\'enyi and von-Neumann entropies of the evolving state, and we construct a replica theory for them. We identify the possible replica symmetries an experiment can possess and discuss their spontaneous symmetry breaking. In particular, we identify a minimum subgroup whose spontaneous symmetry breaking results in an entanglement transition. This symmetry is only possible when the information in the apparatus is as informative about the dynamics of the system as the information transferred to the environment. We call this requirement the information exchange symmetry and quantify it by a relationship between the entropies. We then show how the entanglement transition can be understood as the spontaneously breaking of the information exchange symmetry and without referring to the replica theory. Information exchange symmetry breaking is then shown to generalize the phenomenology of the measurement-induced phase transition (MIPT). We apply this theory to the brickwork quantum-enhanced experiment introduced in an accompanying Letter [1] in the case where the unitaries are chosen from the Haar measure, and identify a distinct universality from the MIPT. This notion of information exchange symmetry breaking generalizes the MIPT, and provides a framework for understanding the dynamics of quantum information in quantum-enhanced experiments.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,監視システムの情報力学における相転移をもたらす量子バックアクションの条件について検討する。
本稿では,より一般的にシステムから量子コンピュータに量子情報を転送する,投射的測定とプローブからなるプローブを含む幅広い実験をキャプチャするフレームワークを提案する。
我々のフレームワークは、システム、装置、環境を結合するユニタリ進化のモデルを用いている。
情報力学は進化状態の R'enyi と von-Neumann エントロピーを用いて研究され、それらのレプリカ理論を構築する。
実験が持つことのできるレプリカ対称性を特定し、自発的対称性の破れについて議論する。
特に、自発対称性の破れが絡み合い遷移をもたらす最小部分群を同定する。
この対称性は、装置内の情報が環境に伝達される情報と同様にシステムの力学について情報化されている場合にのみ可能である。
我々はこの要件を情報交換対称性と呼び、エントロピーの関係でそれを定量化する。
次に、エンタングルメント遷移が、複製理論に言及することなく、情報交換対称性の自発的な破れとして理解されるかを示す。
その後、情報交換対称性の破れが示され、測定誘起相転移(MIPT)の現象を一般化する。
この理論は、ハール測度からユニタリが選択された場合において、付随するレター[1]で導入されたレンガ造りの量子強調実験に適用し、MIPTとは異なる普遍性を同定する。
この情報交換対称性の破れの概念はMIPTを一般化し、量子化実験における量子情報のダイナミクスを理解するための枠組みを提供する。
関連論文リスト
- Quantum information scrambling in adiabatically-driven critical systems [49.1574468325115]
量子情報スクランブル(quantum information scrambling)とは、量子多体系の多くの自由度に初期記憶された情報の拡散を指す。
ここでは、量子情報スクランブルの概念を、断熱進化中の臨界量子多体系に拡張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-05T18:00:05Z) - Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。
従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z) - Geometric phases along quantum trajectories [58.720142291102135]
観測量子系における幾何相の分布関数について検討する。
量子ジャンプを持たない1つの軌道に対して、位相の位相遷移はサイクル後に得られる。
同じパラメータに対して、密度行列は干渉を示さない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-10T22:05:18Z) - Full counting statistics as probe of measurement-induced transitions in
the quantum Ising chain [62.997667081978825]
局所射影測定は局所磁化の平衡外確率分布関数の修正をもたらすことを示す。
特に, 前者の確率分布が, 地域法規と容積法則で異なる振る舞いを示すかを説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T12:34:37Z) - Quantum information spreading in random spin chains with topological
order [0.0]
演算子に基づく絡み合いエントロピー(EE)に基づくTMI(Tripartite mutual information)は,その測定に有効なツールである。
位相特性の非自明な変化に伴う相転移を示すランダムスピン鎖について検討した。
EEとTMIのクエンチダイナミクスは、量子情報のエンコーディングに関する重要な視点を提供する興味深い振る舞いを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-06T04:26:52Z) - Tracing Information Flow from Open Quantum Systems [52.77024349608834]
我々は導波路アレイに光子を用いて、キュービットと低次元の離散環境とのカップリングの量子シミュレーションを実装した。
量子状態間のトレース距離を情報の尺度として用いて、異なるタイプの情報伝達を分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-22T16:38:31Z) - Necessary condition for information transfer under simulated parity-time-symmetric evolution [0.0]
パリティ時(PT)対称量子論は、ユニタリ進化を超えて量子力学の範囲を広げることができる。
非自明な情報伝達は、複合システムの一方の側面がPT対称な方法で進化した場合に起こりうる。
我々は,密度行列と対応する測定値が複素数を含む場合にのみ情報伝達が起こることを証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-26T18:10:01Z) - Symmetry-resolved dynamical purification in synthetic quantum matter [1.2189422792863447]
我々は,コヒーレントかつ非コヒーレントなダイナミクスの競合により,対称性に富む情報の拡散が抑制されていることを示す。
我々の研究は、オープン量子系における多体ダイナミクスを特徴づけるための拡大ガラスとして、対称性が重要な役割を担っていることを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-19T19:01:09Z) - Universality of entanglement transitions from stroboscopic to continuous
measurements [68.8204255655161]
有限結合における絡み合い遷移は、連続的な測定系がランダムに非可積分である場合に持続することを示す。
これは、幅広い実験的な設定と、後者のシステムに蓄積された豊富な知識の間の橋渡しとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-04T21:45:59Z) - Measurement-induced quantum criticality under continuous monitoring [0.0]
本研究では,量子多体状態における体積法則から面積法則的絡み合いへの絡み合い相転移を連続的な位置測定により検討する。
測定強度の関数として相互情報のピーク構造として遷移のシグネチャを見いだす。
本稿では,サブシステム粒子数変動に基づいて,予測される絡み合い遷移をテストするための実験装置を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-24T19:35:28Z)
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。