論文の概要: Generalized Loschmidt echo and information scrambling in open systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.01851v1
• Date: Fri, 29 Nov 2024 10:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-04 15:40:42.687497
• Title: Generalized Loschmidt echo and information scrambling in open systems
• Title（参考訳）: 開放系における一般化Loschmidtエコーと情報スクランブル
• Authors: Yi-Neng Zhou, Chang Liu,
• Abstract要約: 量子情報のスクランブル(英: Quantum information scrambling)は、一般に閉じた量子系で探索されるもので、初期局所化された情報がシステム全体に広まることを記述している。 我々は,Loschmidt echo (LE) とout-of-time-order correlator (OTOC) の概念をリンドブラッド力学が支配するオープン量子系に一般化することにより,消散の有無を問う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.348749049589415
• License:
• Abstract: Quantum information scrambling, typically explored in closed quantum systems, describes the spread of initially localized information throughout a system and can be quantified by measures such as the Loschmidt echo (LE) and out-of-time-order correlator (OTOC). In this paper, we explore information scrambling in the presence of dissipation by generalizing the concepts of LE and OTOC to open quantum systems governed by Lindblad dynamics. We investigate the universal dynamics of the generalized LE across regimes of weak and strong dissipation. In the weak dissipation regime, we identify a universal structure, while in the strong dissipation regime, we observe a distinctive two-local-minima structure, which we interpret through an analysis of the Lindblad spectrum. Furthermore, we establish connections between the thermal averages of LE and OTOC and prove a general relation between OTOC and R\'enyi entropy in open systems. Finally, we propose an experimental protocol for measuring OTOC in open systems. These findings provide deeper insights into information scrambling under dissipation and pave the way for experimental studies in open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子情報のスクランブル(英: Quantum information scrambling)は、一般に閉じた量子系で探索され、システム全体に初期局在情報の拡散を記述し、Loschmidt echo (LE) やout-of-time-order correlator (OTOC) などの測度で定量化することができる。 本稿では, LE と OTOC の概念をリンドブラッド力学が支配するオープン量子系に一般化することにより, 消散の有無を問う。 弱散逸のレジームをまたいだ一般化LEの普遍力学について検討する。 弱散逸系では、普遍構造を同定する一方、強い散逸系では、リンドブラッドスペクトルの分析を通して解釈する特徴的な2つの局所ミニマ構造を観察する。 さらに、LEとOTOCの熱平均間の接続を確立し、オープンシステムにおけるOTOCとR\enyiエントロピーの一般的な関係を証明した。 最後に,オープンシステムにおけるOTOCの測定のための実験的プロトコルを提案する。 これらの発見は、散逸する情報に対する深い洞察を与え、オープン量子システムにおける実験的研究の道を開く。

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