論文の概要: Scrambling Enabled Entropy Accumulation in Open Quantum Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07468v1
• Date: Tue, 11 Feb 2025 11:24:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 14:05:52.184187
• Title: Scrambling Enabled Entropy Accumulation in Open Quantum Systems
• Title（参考訳）: オープン量子系におけるスクランブルエントロピー累積
• Authors: Yuke Zhang, Zeyu Liu, Shuo Zhang, Langxuan Chen, Pengfei Zhang,
• Abstract要約: 閉量子多体系では、最初は局所化された情報がシステム全体に広がり、非常に複雑になる。 近年の研究では、オープンシステムにおける散逸が情報の衝突を妨げ、システムを散逸する段階へと導くことが示されている。 我々はオープン量子系においてエントロピー蓄積と呼ばれる新しい現象を公表する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.410361153759757
• License:
• Abstract: In closed quantum many-body systems, initially localized information spreads throughout the system and becomes highly complex. This phenomenon, known as information scrambling, is closely related to entropy growth and quantum thermalization. Recent studies have shown that dissipation in open systems can hinder information scrambling, driving the system into a dissipative phase when the system-bath coupling is strong. However, the signature of this scrambling transition in entropy dynamics remains unexplored. In this work, we unveil a novel phenomenon in open quantum systems, termed entropy accumulation, which occurs exclusively within the scrambling phase. We consider a setup in which a probe is weakly coupled to a system that is already interacting with a bath. We calculate the increase in the second R\'enyi entropy induced by an external impulse on the system, after tracing out the probe. Despite the system-probe coupling being weak, the entropy continues to increase and eventually saturates at a finite value due to operator growth. In contrast, the entropy increase is limited by the coupling strength in the dissipative phase. The theoretical prediction is derived from both general arguments and an explicit example using generalized Boltzmann equations. Our results offer new insights into the intriguing relationship between entropy dynamics and information scrambling in open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 閉量子多体系では、最初は局所化された情報がシステム全体に広がり、非常に複雑になる。 この現象は情報スクランブルと呼ばれ、エントロピー成長と量子熱化と密接に関連している。 近年の研究では,開放系における散逸が情報の揺らぎを妨げることが示されており,システムバス結合が強い場合には,散逸状態に陥ることが示されている。 しかし、エントロピー力学におけるこの揺るぎない遷移の符号は未だ解明されていない。 本研究では,開量子系におけるエントロピー蓄積(エントロピー蓄積)と呼ばれる新しい現象を呈する。 本稿では,すでに浴槽と相互作用しているシステムにプローブが弱結合しているシステムについて考察する。 プローブを追尾した後, 外部インパルスによって誘導される第2R'enyiエントロピーの増大を計算した。 系-プローブ結合は弱いが、エントロピーは増加し続け、最終的には作用素の成長によって有限値で飽和する。 対照的に、エントロピーの増加は、散逸相における結合強度によって制限される。 理論予測は一般論証と一般化されたボルツマン方程式を用いた明示的な例の両方から導かれる。 この結果から,オープン量子系におけるエントロピー力学と情報スクランブルの関係に関する新たな知見が得られた。

関連論文リスト

• Thermodynamics of the Page curve in Markovian open quantum systems [0.0]
  マルコフ貯水池との弱い接触におけるリンドブラディアン進化のエントロピーダイナミクスについて検討した。 2レベル系における減衰励起に対する絡み合い力学の解析式を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-15T19:01:04Z)
• Quantum information scrambling in adiabatically-driven critical systems [49.1574468325115]
  量子情報スクランブル(quantum information scrambling)とは、量子多体系の多くの自由度に初期記憶された情報の拡散を指す。 ここでは、量子情報スクランブルの概念を、断熱進化中の臨界量子多体系に拡張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-05T18:00:05Z)
• On the First Law of Thermodynamics in Time-Dependent Open Quantum Systems [0.0]
  平衡から遠ざかるオープン量子系における熱、仕事、内部エネルギーなどの熱力学量をどのように厳密に定義するかは、量子熱力学において重要な問題である。 熱 (Heat) とは、平衡から無限に摂動される系の過程にのみ基礎的な定義が適用される量である。 熱は強く駆動されたシステムで慎重に説明される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-13T02:26:31Z)
• Emergent pair localization in a many-body quantum spin system [0.0]
  本質的には、非可積分量子系は固有状態熱化仮説に従って熱化することが期待されている。 強い障害がある場合、力学は実験可能な時間スケールでシステムが熱分解に失敗する程度まで減速する可能性がある。 ライドバーグ量子シミュレータにより実現されたランダムカップリング強度の可変分布を持つハイゼンベルクスピンのアンサンブルについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-28T16:31:18Z)
• Nonperturbative renormalization of quantum thermodynamics from weak to strong couplings [2.542198147027801]
  開量子系の厳密なマスター方程式を解くことで、量子熱力学を弱いカップリングから強いカップリングへと定式化する。 これらの系の還元密度行列の正確な解は、弱および強系-貯留層結合強度の双方に対して、定常状態のギブス型状態に近づく。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-17T06:25:03Z)
• Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
  固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。 本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。 この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z)
• Open-system approach to nonequilibrium quantum thermodynamics at arbitrary coupling [77.34726150561087]
  熱浴に結合したオープン量子系の熱力学挙動を記述する一般的な理論を開発する。 我々のアプローチは、縮小された開系状態に対する正確な時間局所量子マスター方程式に基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-24T11:19:22Z)
• Sensing quantum chaos through the non-unitary geometric phase [62.997667081978825]
  量子カオスを検知するデコヒーレント機構を提案する。 多体量子系のカオス的性質は、それが結合したプローブの長時間の力学においてシステムが生成する意味を研究することによって知覚される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-13T17:24:08Z)
• Taking the temperature of a pure quantum state [55.41644538483948]
  温度は一見単純な概念で、量子物理学研究の最前線ではまだ深い疑問が浮かび上がっています。 本稿では,量子干渉による純状態の温度測定手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:18:37Z)
• Signatures of bath-induced quantum avalanches in a many-body--localized system [47.187609203210705]
  量子雪崩は、システムが風呂として機能する小さな熱包摂物と局所的に結合されたときに起こる。 我々は,多体局在システムと可変サイズの熱的包摂とのインターフェースを実現し,そのダイナミクスについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-30T18:34:34Z)
• Non-destructively probing the thermodynamics of quantum systems with qumodes [0.6144680854063939]
  量子システムでは、しばしば測定手段によってシステム自体が破壊される。 これを回避する1つのアプローチは、調査中のシステムに結合した補助プローブを使用することである。 連続変数量子モード(qumodes)を用いて量子系の平衡内外の熱力学を探索する手段を強調した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2017-07-13T17:57:11Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。