論文の概要: Information Dynamics in Quantum Harmonic Systems: Insights from Toy Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.14359v3
• Date: Fri, 27 Jun 2025 17:53:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-30 15:06:57.545136
• Title: Information Dynamics in Quantum Harmonic Systems: Insights from Toy Models
• Title（参考訳）: 量子調和系の情報ダイナミクス:トイモデルからの考察
• Authors: Reza Pirmoradian, M Reza Tanhayi,
• Abstract要約: 本研究では,調和振動子の玩具モデルを用いた量子情報力学について検討する。 本研究では,磁場や情報フロー,計算量など,結合強度や変形,外部要因の変動が,どのように影響するかを検討する。 イオン輸送の文脈では、突然のプロトコルと断熱的なプロトコルを比較し、非断熱性計量を用いてそれらの忠実度・複雑度を定量化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This study explores quantum information dynamics using a toy model of coupled harmonic oscillators, focusing on the interplay between mutual information, synchronization, and circuit complexity. We examine how variations in coupling strength, detuning and external factors, such as a magnetic field, influence information flow and computational metrics. Through exact Gaussian methods we determine the circuit depth for generating target states, examine time-dependent effects, and show that increased fidelity corresponds to more regular behavior. In the context of ion transport, we compare sudden and adiabatic protocols, quantifying their fidelity-complexity through a nonadiabaticity metric. This analysis demonstrates the superior performance of smooth control sequences in minimizing operational errors. We also establish synchronization and mutual information as complementary but distinct measures of quantum correlations, with particularly divergent behavior in nonlinear regimes.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,相互情報,同期,回路複雑性の相互作用に着目し,結合調和振動子の玩具モデルを用いた量子情報ダイナミクスについて検討する。 本研究では,磁場や情報フロー,計算量など,結合強度や変形,外部要因の変動が,どのように影響するかを検討する。 正確なガウス法により、ターゲット状態を生成するための回路深さを決定し、時間依存効果を調べ、増大した忠実度がより規則的な振る舞いに対応することを示す。 イオン輸送の文脈では、突然のプロトコルと断熱的なプロトコルを比較し、非断熱性計量を用いてそれらの忠実度・複雑度を定量化する。 この分析は、動作誤差を最小限に抑えるために、スムーズな制御シーケンスの優れた性能を示す。 我々はまた、同期と相互情報を相補的ではあるが異なる量子相関測度として確立し、特に非線形状態における発散挙動を定めている。

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