論文の概要: Quantum information scrambling in adiabatically-driven critical systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.02735v1
• Date: Mon, 5 Aug 2024 18:00:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-07 15:58:20.629422
• Title: Quantum information scrambling in adiabatically-driven critical systems
• Title（参考訳）: 断熱駆動臨界系における量子情報の揺らぎ
• Authors: Ricardo Puebla, Fernando J. Gómez-Ruiz,
• Abstract要約: 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。 我々は、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システムに拡張する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.1574468325115
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum information scrambling refers to the spread of the initially stored information over many degrees of freedom of a quantum many-body system. Information scrambling is intimately linked to the thermalization of isolated quantum many-body systems and has been typically studied in a sudden quench scenario. Here we extend the notion of quantum information scrambling to critical quantum many-body systems undergoing an adiabatic evolution. In particular, we analyze how the symmetry-breaking information of an initial state is scrambled in adiabatically-driven integrable systems, such as the Lipkin-Meshkov-Glick and quantum Rabi model. Following a time-dependent protocol that drives the system from a symmetry-breaking to a normal phase, we show how the initial information is scrambled even for perfect adiabatic evolutions as indicated by the expectation value of a suitable observable. We detail the underlying mechanism for quantum information scrambling, its relation to ground- and excited-state quantum phase transitions and quantify the degree of scrambling in terms of the number of eigenstates that participate in the encoding of the initial symmetry-breaking information. While the energy of the final state remains unaltered in an adiabatic protocol, the relative phases among eigenstates are scrambled and so is the symmetry-breaking information. We show that a potential information retrieval, following a time-reversed protocol, is hindered by small perturbations as indicated by a vanishingly small Loschmidt echo and out-of-time-ordered correlators. The reported phenomenon is amenable for its experimental verification and may help in the understanding of information scrambling in critical quantum many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 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。 情報スクランブルは孤立した量子多体系の熱化と密接に関連しており、典型的には急激なクエンチのシナリオで研究されている。 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。 特に、リプキン-メシュコフ-グリックモデルや量子ラビモデルのような、漸近的に駆動される可積分系において、初期状態の対称性を破る情報がどのようにスクランブルされるかを分析する。 対称性の破れから正常な位相へとシステムを駆動する時間依存プロトコルに従えば、適切な観測値の期待値で示されるような完全な断熱的進化においても、初期情報をスクランブルする方法が示される。 量子情報スクランブルの基礎メカニズム、基底状態および励起状態の量子相転移との関係について詳述し、初期対称性を破る情報の符号化に関与する固有状態の数の観点からスクランブルの度合いを定量化する。 最終状態のエネルギーは、断熱的プロトコルでは変化しないが、固有状態間の相対位相はスクランブルされ、対称性を破る情報である。 時間反転プロトコルに従えば、潜在的な情報検索はロシミットエコーと時間外相関器によって示される小さな摂動によって妨げられることを示す。 報告された現象は実験的な検証に有効であり、臨界量子多体系における情報の衝突を理解するのに役立つ可能性がある。

関連論文リスト

• Quantum ergodicity and scrambling in quantum annealers [0.0]
  量子異方体の完全な力学を記述するユニタリ進化作用素は、典型的には量子カオスである。 我々は、量子アニールのハイゼンベルク力学が、量子情報の揺らぎの目印である広範な演算子拡散につながることを観察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-19T16:34:35Z)
• Observation of quantum information collapse-and-revival in a strongly-interacting Rydberg atom array [23.95382881394397]
  Rydberg 原子アレイにおける時間外相関器とHolevo情報の最初の測定結果を示す。 これらのツールを利用することで、量子情報の新しい時間的崩壊・復活挙動を観察する。 我々の実験は、運動的制約のある多体システムにおけるユニークな情報力学に光を当てている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-20T17:44:39Z)
• Quantum Coding Transitions in the Presence of Boundary Dissipation [0.3441021278275805]
  一次元キューディチェーンにおける量子情報の運命について検討する。 境界散逸の存在下での 一元的進化により この情報は部分的に保護される 十分な消散のために、この情報は消散環境に完全に失われる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-05T18:00:08Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Directional scrambling of quantum information in helical multiferroics [0.0]
  量子情報のキャリアとしての局所的な励起は、基礎となる相互作用と対称性によって支配される方法でシステムに広がった。 量子スクランブルのキャラクタリゼーションと方向依存性は、時間外整流器から推定できる。 酸化物系ヘリカルスピン系における量子情報伝播の方向性について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-20T17:58:19Z)
• 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)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Quantum information spreading in a disordered quantum walk [50.591267188664666]
  量子ウォークスを用いて量子情報拡散パターンを探索する量子探索プロトコルを設計する。 我々は、異常や古典的輸送を調査するために、コヒーレントな静的および動的障害に焦点を当てる。 以上の結果から,複雑なネットワークで発生する欠陥や摂動の情報を読み取る装置として,量子ウォーク(Quantum Walk)が考えられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-20T20:03:19Z)
• Quantum scrambling and the growth of mutual information [0.0]
  量子情報のスクランブル(quantum information scrambling)とは、量子情報の局所的な回復可能性を失うことを指す。 相互情報によって定量化される絡み合いの増大は、時間依存のOut-Of-Time-Ordered Correlatorの変化により低下することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-07T16:01:26Z)
• Einselection from incompatible decoherence channels [62.997667081978825]
  我々は、CQED実験にインスパイアされたオープン量子力学を、2つの非可換リンドブラッド作用素を用いて解析する。 Fock状態は、決定的な結合をデコヒーレンスにデコヒーレンスする最も堅牢な状態のままであることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-29T14:15:19Z)

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。