論文の概要: Deep thermalization in continuous-variable quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05470v1
- Date: Thu, 9 May 2024 00:01:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-10 14:32:25.998681
- Title: Deep thermalization in continuous-variable quantum systems
- Title（参考訳）: 連続可変量子系における深熱化
- Authors: Chang Liu, Qi Camm Huang, Wen Wei Ho,
- Abstract要約: 数モードの小さなサブシステム上でサポートされた純粋状態のアンサンブルについて検討する。
誘導アンサンブルは、測定基準の選択とは無関係に普遍的な形式を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.979579757819132
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We uncover emergent universality arising in the equilibration dynamics of multimode continuous-variable systems. Specifically, we study the ensemble of pure states supported on a small subsystem of a few modes, generated by Gaussian measurements on the remaining modes of a globally pure bosonic Gaussian state. We find that beginning from sufficiently complex global states, such as random Gaussian states and product squeezed states coupled via a deep array of linear optical elements, the induced ensemble attains a universal form, independent of the choice of measurement basis: it is composed of unsqueezed coherent states whose displacements are distributed normally and isotropically, with variance depending on only the particle-number density of the system. We further show that the emergence of such a universal form is consistent with a generalized maximum entropy principle, which endows the limiting ensemble, which we call the "Gaussian Scrooge distribution", with a special quantum information-theoretic property of having minimal accessible information. Our results represent a conceptual generalization of the recently introduced notion of "deep thermalization" in discrete-variable quantum many-body systems -- a novel form of equilibration going beyond thermalization of local observables -- to the realm of continuous-variable quantum systems. Moreover, it demonstrates how quantum information-theoretic perspectives can unveil new physical phenomena and principles in quantum dynamics and statistical mechanics.
- Abstract（参考訳）: 多重モード連続変数系の平衡力学における創発的普遍性を明らかにする。
具体的には,数モードの小さなサブシステム上で支えられた純粋な状態のアンサンブルを,グローバルな純粋なボソニックなガウス状態の残りのモードに関するガウス的測定によって生成する。
誘導アンサンブルは、ランダムなガウス状態や、線形光学素子の深い配列を介して結合された製品圧縮状態など、十分に複雑な大域状態から始まり、測定基準の選択から独立して普遍的な形態を得る。
さらに、そのような普遍形式の出現は、最小アクセス可能な情報を持つ特別な量子情報理論特性を持つ「ガウススクロージ分布」と呼ばれる制限アンサンブルを含む一般化された最大エントロピー原理と一致していることを示す。
この結果は、離散変数量子多体系における「深部熱化」の概念の概念を、局所可観測体の熱化を超える新しい形態の平衡から連続変数量子系の領域へと一般化したものである。
さらに、量子情報理論の観点から量子力学や統計力学における新しい物理現象や原理を明らかにする方法を示す。
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