論文の概要: Average mutual information for random fermionic Gaussian quantum states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20244v1
- Date: Sat, 28 Dec 2024 19:11:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-31 16:05:49.670079
- Title: Average mutual information for random fermionic Gaussian quantum states
- Title（参考訳）: ランダムフェルミオンガウス量子状態に対する平均的相互情報
- Authors: Lucas Hackl, Mario Kieburg, Joel Maldonado,
- Abstract要約: 混合ガウス状態と固定スペクトルのアンサンブル上で平均化されたバイパルタイト系における典型的な相互情報を計算する。
我々は,レベル密度と平均相互情報に基づいて,サブシステムにおける平均フォン・ノイマンエントロピーを評価する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.43695508295565777
- License:
- Abstract: Studying the typical entanglement entropy of a bipartite system when averaging over different ensembles of pure quantum states has been instrumental in different areas of physics, ranging from many-body quantum chaos to black hole evaporation. We extend such analysis to open quantum systems and mixed states, where we compute the typical mutual information in a bipartite system averaged over the ensemble of mixed Gaussian states with a fixed spectrum. Tools from random matrix theory and determinantal point processes allow us to compute arbitrary k-point correlation functions of the singular values of the corresponding complex structure in a subsystem for a given spectrum in the full system. In particular, we evaluate the average von Neumann entropy in a subsystem based on the level density and the average mutual information. Those results are given for finite system size as well as in the thermodynamic limit.
- Abstract（参考訳）: 純粋な量子状態の異なるアンサンブルを平均化するバイパルタイト系の典型的な絡み合いエントロピーの研究は、多体量子カオスからブラックホールの蒸発まで、物理学の様々な分野において重要な役割を果たしてきた。
このような分析をオープンな量子系と混合状態に拡張し、固定スペクトルを持つ混合ガウス状態のアンサンブル上で平均化されたバイパルタイト系における典型的な相互情報を計算する。
ランダム行列理論や行列点過程のツールにより、対応する複素構造の特異値の任意のk点相関関数を、全系の与えられたスペクトルに対するサブシステムで計算することができる。
特に、レベル密度と平均相互情報に基づいて、サブシステムにおける平均フォン・ノイマンエントロピーを評価する。
これらの結果は、有限系のサイズと熱力学の限界に対して与えられる。
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