論文の概要: Monitored long-range interacting systems: spin-wave theory for quantum trajectories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12124v2
• Date: Wed, 23 Apr 2025 14:15:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:51.762046
• Title: Monitored long-range interacting systems: spin-wave theory for quantum trajectories
• Title（参考訳）: 監視された長距離相互作用系:量子軌道のスピン波理論
• Authors: Zejian Li, Anna Delmonte, Xhek Turkeshi, Rosario Fazio,
• Abstract要約: 本研究では,長距離対話システムにおけるモニタリングされたダイナミクスを解析するためのシステムツールボックスを開発した。 本手法はスピン波理論を量子軌道レベルでの一般力学生成に拡張する。 我々は,1次元と2次元のパワー-ロー相互作用を持つ監視されたスピン系における絡み合い相転移を探索することによって,我々のフレームワークの汎用性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9162186116762596
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Measurement-induced phases exhibit unconventional dynamics as emergent collective phenomena, yet their behavior in tailored interacting systems -- crucial for quantum technologies -- remains less understood. We develop a systematic toolbox to analyze monitored dynamics in long-range interacting systems, relevant to platforms like trapped ions and Rydberg atoms. Our method extends spin-wave theory to general dynamical generators at the quantum trajectory level, enabling access to a broader class of states than approaches based on density matrices. This allows efficient simulation of large-scale interacting spins and captures nonlinear dynamical features such as entanglement and trajectory correlations. We showcase the versatility of our framework by exploring entanglement phase transitions in a monitored spin system with power-law interactions in one and two dimensions, where the entanglement scaling changes from logarithm to volume law as the interaction range shortens, and by dwelling on how our method mitigates experimental post-selection challenges in detecting monitored quantum phases.
• Abstract（参考訳）: 測定誘起相は、創発的な集合現象として非伝統的なダイナミクスを示すが、量子技術にとって重要な、調整された相互作用系におけるそれらの挙動は理解されていない。 我々は、捕捉されたイオンやライドバーグ原子のようなプラットフォームに関連する長距離相互作用系におけるモニタリングされたダイナミクスを解析する体系的なツールボックスを開発した。 本手法はスピン波理論を量子軌道レベルでの一般力学生成に拡張し,密度行列に基づくアプローチよりも幅広い状態のクラスへのアクセスを可能にする。 これにより、大規模相互作用スピンの効率的なシミュレーションが可能になり、絡み合いや軌道相関のような非線形動的特徴を捉えることができる。 本研究では,1次元と2次元の観測されたスピン系における絡み合いの位相遷移を探索し,相互作用範囲が短くなるにつれて,絡み合いのスケーリングが対数から体積法へ変化し,また,観測された量子位相を検出する際の実験的ポストセレクション課題を緩和する方法について述べる。

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