論文の概要: Random Quantum Circuits with Time-Reversal Symmetry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13161v1
• Date: Wed, 22 Jan 2025 19:00:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 19:17:07.104741
• Title: Random Quantum Circuits with Time-Reversal Symmetry
• Title（参考訳）: 時間反転対称性を持つランダム量子回路
• Authors: Kabir Khanna, Abhishek Kumar, Romain Vasseur, Andreas W. W. Ludwig,
• Abstract要約: 汎用TR不変量子系の力学を表すランダム量子回路のアンサンブルを導入する。 TR不変回路における絡み合い,多体量子カオス,量子情報ダイナミクスを記述した一般統計力学モデルを導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.884380134437934
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Time-reversal (TR) symmetry is crucial for understanding a wide range of physical phenomena, and plays a key role in constraining fundamental particle interactions and in classifying phases of quantum matter. In this work, we introduce an ensemble of random quantum circuits that are representative of the dynamics of generic TR-invariant many-body quantum systems. We derive a general statistical mechanics model describing entanglement, many-body quantum chaos and quantum information dynamics in such TR-invariant circuits. As an example of application of our formalism, we study the universal properties of measurement-induced phase transitions (MIPT) in monitored TR-invariant systems, with measurements performed in a TR-invariant basis. We find that TR-invariance of the unitary part of the dynamics does not affect the universality class, unless measurement outcomes are post-selected to satisfy the global TR-invariance of each quantum trajectory. We confirm these predictions numerically, and find, for both generic and Clifford-based evolutions, novel critical exponents in the case of ``strong'', i.e. global TR-invariance where each quantum trajectory is TR-invariant.
• Abstract（参考訳）: 時間反転(TR)対称性は、幅広い物理現象を理解するために不可欠であり、素粒子相互作用の制約や量子物質の分類において重要な役割を果たす。 本研究では,汎用TR不変多体量子系の力学を表現するランダム量子回路のアンサンブルを導入する。 TR不変回路における絡み合い,多体量子カオス,量子情報ダイナミクスを記述した一般統計力学モデルを導出する。 我々の定式化の例として,計測誘起相転移(MIPT)のTR不変系における普遍的性質について検討し,測定をTR不変系で行う。 各量子軌道の大域的TR不変性を満たすために測定結果が後選択されない限り、ダイナミクスのユニタリ部分のTR不変性は普遍性クラスに影響を与えない。 我々はこれらの予測を数値的に確認し、一般およびクリフォードに基づく進化において、それぞれがTR不変である大域的TR不変量である「強」の場合の新しい臨界指数を求める。

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