論文の概要: Anticoncentration and magic spreading under ergodic quantum dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.10229v1
• Date: Fri, 13 Dec 2024 16:00:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-16 15:01:31.789029
• Title: Anticoncentration and magic spreading under ergodic quantum dynamics
• Title（参考訳）: エルゴード量子力学における反濃縮と魔法の拡散
• Authors: Emanuele Tirrito, Xhek Turkeshi, Piotr Sierant,
• Abstract要約: ランダム量子回路のダイナミックスの下でのマジックのアンチ集中と平衡は、システムサイズと対数的にスケールするときに起こる。 この研究は、一次元エルゴード・フロケモデルとハミルトン系における反集中と魔法の拡散を調べることでこのアイデアに挑戦する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Quantum state complexity metrics, such as anticoncentration and magic, offer key insights into many-body physics, information scrambling, and quantum computing. Anticoncentration and equilibration of magic under dynamics of random quantum circuits occur at times scaling logarithmically with system size, a prediction that is believed to extend to more general ergodic dynamics. This work challenges this idea by examining the anticoncentration and magic spreading in one-dimensional ergodic Floquet models and Hamiltonian systems. Using participation and stabilizer entropies to probe these resources, we reveal significant differences between the two settings.Floquet systems align with random circuit predictions, exhibiting anticoncentration and saturation of magic at time scales that increase logarithmically with system size. In contrast, Hamiltonian dynamics deviate from the random circuit predictions and require times scaling approximately linearly with system size to achieve saturation of participation and stabilizer entropies, which remain smaller than that of the typical quantum states even in the long-time limit. Our findings establish the phenomenology of participation and entropy growth in ergodic many-body systems and emphasize the role of energy conservation in constraining anticoncentration and magic dynamics.
• Abstract（参考訳）: アンチ集中やマジックなどの量子状態複雑性メトリクスは、多体物理学、情報スクランブル、量子コンピューティングに関する重要な洞察を提供する。 ランダム量子回路の力学の下でのマジックの反集中と平衡は、システムサイズと対数的にスケールするときに起こり、より一般的なエルゴード力学にまで拡張されると考えられている。 この研究は、一次元エルゴード・フロケモデルとハミルトン系における反集中と魔法の拡散を調べることでこのアイデアに挑戦する。 これらの資源の探索に参画と安定化器のエントロピーを用い、ランダムな回路予測に一致し、時間スケールでのアンチ集中と魔法の飽和を示し、システムサイズと対数的に増大する。 対照的に、ハミルトニアン力学はランダムな回路予測から逸脱し、システムサイズとほぼ線形にスケールする時間を必要として、長期の制限下でも典型的な量子状態よりも小さい参加と安定化のエントロピーの飽和を達成する。 本研究は, エルゴード多体系における関与とエントロピー成長の現象を解明し, 抗凝縮とマジックダイナミクスの制約におけるエネルギー保存の役割を強調した。

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