論文の概要: Entanglement in dual unitary quantum circuits with impurities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.03442v2
• Date: Fri, 08 Nov 2024 08:28:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-11 14:52:00.460688
• Title: Entanglement in dual unitary quantum circuits with impurities
• Title（参考訳）: 不純物をもつ二重ユニタリ量子回路における絡み合い
• Authors: Shachar Fraenkel, Colin Rylands,
• Abstract要約: 不純物に摂動する量子回路における絡み合いのダイナミクスについて検討する。 不純物の有限距離内における半無限部分系と有限部分系の両方に対する絡み合いエントロピーを計算する。 このような非単調な振る舞いは、ランダムカオス回路でも生じうることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Bipartite entanglement entropy is one of the most useful characterizations of universal properties in a many-body quantum system. Far from equilibrium, there exist two highly effective theories describing its dynamics -- the quasiparticle and membrane pictures. In this work we investigate entanglement dynamics, and these two complementary approaches, in a quantum circuit model perturbed by an impurity. In particular, we consider a dual unitary quantum circuit containing a spatially fixed, non-dual-unitary impurity gate, allowing for differing local Hilbert space dimensions to either side. We compute the entanglement entropy for both a semi-infinite and a finite subsystem within a finite distance of the impurity, comparing exact results to predictions of the effective theories. We find that for a semi-infinite subsystem, both theories agree with each other and the exact calculation. For a finite subsystem, however, both theories qualitatively differ, with the quasiparticle picture predicting a non-monotonic growth in contrast to the membrane picture. We show that such non-monotonic behavior can arise even in random chaotic circuits, pointing to a hitherto unknown shortcoming of the membrane picture in describing such systems.
• Abstract（参考訳）: 両部エンタングルメントエントロピーは多体量子系における普遍的性質の最も有用な特徴の1つである。 平衡から遠いところでは、その力学、準粒子像と膜像の2つの非常に効果的な理論が存在する。 本研究では、不純物に摂食された量子回路モデルにおいて、絡み合いのダイナミクスとこれら2つの相補的アプローチについて検討する。 特に、空間的に固定された非双対不純物ゲートを含む双対ユニタリ量子回路を考える。 不純物の有限距離における半無限部分系と有限部分系の両方に対する絡み合いエントロピーを計算し、正確な結果を有効理論の予測と比較する。 半無限部分系に対して、両理論は互いに一致し、正確な計算を行う。 しかし、有限部分系では、どちらの理論も質的に異なり、準粒子像は膜像とは対照的に非単調な成長を予測している。 このようなモノトニックな動作は、ランダムなカオス回路でも起こりうることを示す。

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