論文の概要: Information acquisition, scrambling, and sensitivity to errors in quantum chaos
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.14332v1
- Date: Sun, 22 Sep 2024 06:31:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-06 23:04:03.980083
- Title: Information acquisition, scrambling, and sensitivity to errors in quantum chaos
- Title（参考訳）: 量子カオスにおける情報取得、スクランブル、およびエラーに対する感度
- Authors: Sreeram PG, Abinash Sahu, Naga Dileep Varikuti, Bishal Kumar Das, Sourav Manna, Vaibhav Madhok,
- Abstract要約: カオスのシグナチャは、古典的なものがカオスである量子系を研究することによって理解することができる。
可積分性、非可積分性、カオスの概念は古典的な類似を持たないシステムに拡張される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Signatures of chaos can be understood by studying quantum systems whose classical counterpart is chaotic. However, the concepts of integrability, non-integrability and chaos extend to systems without a classical analogue. Here, we first review the classical route from order into chaos. Since nature is fundamentally quantum, we discuss how chaos manifests in the quantum domain. We briefly describe semi-classical methods, and discuss the consequences of chaos in quantum information processing. We review the quantum version of Lyapunov exponents, as quantified by the out-of-time ordered correlators (OTOC), Kolmogorov-Sinai (KS) entropy and sensitivity to errors. We then review the study of signatures of quantum chaos using quantum tomography. Classically, if we know the dynamics exactly, as we maintain a constant coarse-grained tracking of the trajectory, we gain exponentially fine-grained information about the initial condition. In the quantum setting,as we track the measurement record with fixed signal-to-noise, we gain increasing information about the initial condition. In the process, we have given a new quantification of operator spreading in Krylov subspaces with quantum state reconstruction. The study of these signatures is not only of theoretical interest but also of practical importance.
- Abstract（参考訳）: カオスのシグナチャは、古典的なものがカオスである量子系を研究することによって理解することができる。
しかし、可積分性、非可積分性、カオスの概念は古典的な類似を持たないシステムにまで拡張される。
ここでは、秩序からカオスへの古典的なルートを最初にレビューする。
自然は基本的に量子であるため、量子領域におけるカオスがどのように現れるかについて議論する。
半古典的手法を簡潔に記述し、量子情報処理におけるカオスの結果について議論する。
我々は、時間外順序相関器(OTOC)、コルモゴロフ-シナイ(KS)エントロピーと誤りに対する感度によって定量化されたリアプノフ指数の量子バージョンをレビューする。
次に、量子トモグラフィーを用いた量子カオスのシグネチャの研究をレビューする。
古典的には、ダイナミクスを正確に知っていれば、軌道の粗い追跡を一定に保ちながら、初期状態に関する指数関数的にきめ細かな情報を得る。
量子環境では、測定記録を固定信号対雑音で追跡すると、初期状態に関する情報が増大する。
この過程で我々は、量子状態再構成を伴うクリロフ部分空間に広がる作用素の新しい量子化を与えた。
これらのシグネチャの研究は理論的な関心だけでなく、実際的な重要性も持っている。
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