論文の概要: Coarse-grained dynamics in quantum many-body systems using the maximum entropy principle
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.11920v1
- Date: Tue, 16 Jul 2024 17:11:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 13:53:50.840635
- Title: Coarse-grained dynamics in quantum many-body systems using the maximum entropy principle
- Title（参考訳）: 最大エントロピー原理を用いた量子多体系の粗粒度ダイナミクス
- Authors: Adán Castillo, Carlos Pineda, Erick Sebastían Navarrete, David Davalos,
- Abstract要約: 我々は、最大エントロピー原理に基づいて、微視的な状態を粗い粒状状態に割り当てる逆写像を構築する。
我々は、スワップとコントロールノーゲートを持つ2量子システムと、Isingスピンチェーンまたはオールツーオールインタラクションで構成される$n$量子システムについて検討する。
これらの力学は非線型性や非マルコビアン性のような非定型的な量子挙動を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.46873264197900916
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Starting from a coarse-grained map of a quantum many-body system, we construct the inverse map that assigns a microscopic state to a coarse-grained state based on the maximum entropy principle. Assuming unitary evolution in the microscopic system, we examine the resulting dynamics in the coarse-grained system using the assignment map. We investigate both a two-qubit system, with swap and controlled-not gates, and $n$-qubit systems, configured either in an Ising spin chain or with all-to-all interactions. We demonstrate that these dynamics exhibit atypical quantum behavior, such as non-linearity and non-Markovianity. Furthermore, we find that these dynamics depend on the initial coarse-grained state and establish conditions for general microscopic dynamics under which linearity is preserved. As the effective dynamics induced by our coarse-grained description of many-body quantum systems diverge from conventional quantum behavior, we anticipate that this approach could aid in describing the quantum-to-classical transition and provide deeper insights into the effects of coarse-graining on quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 量子多体系の粗粒度写像から始めて、最大エントロピー原理に基づいて、顕微鏡状態を粗粒度に割り当てる逆写像を構築する。
微視的システムにおけるユニタリ進化を仮定し、割当てマップを用いて粗粒系における結果のダイナミクスについて検討する。
本研究では,スワップゲートと制御ノットゲートを持つ2量子系と,Isingスピンチェーンかオールツーオールインタラクションで構成した$n$-qubit系の両方について検討する。
これらの力学は非線型性や非マルコビアン性のような非定型的な量子挙動を示す。
さらに、これらのダイナミクスは初期粗粒状態に依存し、線形性が保存される一般的な微視的ダイナミクスの条件を確立する。
従来の量子的挙動から多体量子系の粗粒度記述によって引き起こされる効果的なダイナミクスは、量子-古典的遷移を記述するのに役立ち、粗粒化が量子システムに与える影響についてより深い洞察を与えることができると予測されている。
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