論文の概要: Generalized Zeno effect and entanglement dynamics induced by fermion counting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.07673v1
- Date: Tue, 11 Jun 2024 19:46:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-13 21:25:46.278302
- Title: Generalized Zeno effect and entanglement dynamics induced by fermion counting
- Title（参考訳）: フェルミオン計数による一般化ゼノ効果と絡み合いダイナミクス
- Authors: Elias Starchl, Mark H. Fischer, Lukas M. Sieberer,
- Abstract要約: 一般化された測定プロセスにより,自由フェルミオンの1次元格子系について検討した。
その結果, フェルミオン計数および局地的職業計測にともなう自由フェルミオンの瞬時相関と絡み合い特性が著しく類似していることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study a one-dimensional lattice system of free fermions subjected to a generalized measurement process: the system exchanges particles with its environment, but each fermion leaving or entering the system is counted. In contrast to the freezing of dynamics due to frequent measurements of lattice-site occupation numbers, a high rate of fermion counts induces fast fluctuations in the state of the system. Still, through numerical simulations of quantum trajectories and an analytical approach based on replica Keldysh field theory, we find that instantaneous correlations and entanglement properties of free fermions subjected to fermion counting and local occupation measurements are strikingly similar. We explain this similarity through a generalized Zeno effect induced by fermion counting and a universal long-wavelength description in terms of an $\mathrm{SU}(R)$ nonlinear sigma model. Further, for both types of measurement processes, we present strong evidence against the existence of a critical phase with logarithmic entanglement and conformal invariance at finite measurement rates. Instead, we identify a well-defined and finite critical range of length scales on which signatures of conformal invariance are observable. While area-law entanglement is established beyond a scale that is exponentially large in the measurement rate, the upper boundary of the critical range is only algebraically large and thus numerically accessible.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 粒子をその環境と交換する一般計測プロセスによる自由フェルミオンの1次元格子系について検討するが, それぞれのフェルミオンの離脱・入射はカウントされる。
格子サイト占有数の頻繁な測定によるダイナミクスの凍結とは対照的に、フェルミオン数の増加は系の状態の急激な変動を引き起こす。
それでも、量子軌道の数値シミュレーションと、複製ケルディシュ場理論に基づく解析的アプローチにより、フェルミオン計数および局所的占有測定による自由フェルミオンの瞬時相関と絡み合い特性が著しく類似していることが分かる。
この類似性は、フェルミオンカウントによって誘導される一般化されたゼノ効果と、$\mathrm{SU}(R)$非線形シグマモデルによる普遍長波長記述によって説明される。
さらに, 両種類の測定プロセスにおいて, 対数的絡み合いと有限測定速度での共形不変性を有する臨界相の存在に対する強い証拠を示す。
代わりに、共形不変量のシグネチャが観測可能な長さスケールの、明確に定義された有限臨界範囲を同定する。
面積法的な絡み合いは、測定速度において指数関数的に大きいスケールを超えて確立されるが、臨界範囲の上界は代数的に大きく、したがって数値的にアクセス可能である。
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