論文の概要: Universal Properties of Critical Mixed States from Measurement and Feedback
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.09597v1
- Date: Wed, 12 Mar 2025 17:58:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-13 15:38:32.039458
- Title: Universal Properties of Critical Mixed States from Measurement and Feedback
- Title（参考訳）: 測定とフィードバックによる臨界混合状態の普遍的性質
- Authors: Zhehao Zhang, Yijian Zou, Timothy H. Hsieh, Sagar Vijay,
- Abstract要約: 単一ショット」適応進化から得られる混合量子物質の普遍的性質について検討する。
混合量子状態は、局所的な可観測物、混合状態エントロピー、および絡み合いの負性の間の長距離関係の変化によって特徴づけられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0199622289463242
- License:
- Abstract: We explore the universal properties of mixed quantum matter obtained from "single-shot" adaptive evolution, in which a quantum-critical ground-state is manipulated through a single round of local measurements and local unitary operations conditioned on spatially-distant measurement outcomes. The resulting mixed quantum states are characterized by altered long-distance correlations between local observables, mixed-state entropy, and entanglement negativity. By invoking a coarse-grained, continuum description of single-shot adaptation in (1+1) dimensions, we find that the extensive mixed-state entropy exhibits a sub-leading, constant correction ($\gamma$), while the entanglement negativity can grow logarithmically with sub-region size, with a coefficient ($\alpha$); both constants can attain universal values which are distinct from the expected behavior in any quantum-critical ground-state. We investigate these properties in single-shot adaptation on ($i$) the critical point between a one-dimensional $Z_{2}\times Z_{2}$ symmetry-protected topological (SPT) order and a symmetry-broken state, and ($ii$) a spinful Tomonaga-Luttinger liquid. In the former case, adaptive evolution that decoheres one sublattice of the SPT can yield a critical mixed-state in which $\alpha$ attains a universal value, which is half of that in the original state. In the latter case, we show how adaptation -- involving feedback on the spin degrees of freedom, after measuring the local charge -- modifies long-distance correlations, and determine via an exact replica field-theoretic calculation that $\alpha$ and $\gamma$ vary continuously with the strength of feedback. Numerical studies confirm these results.
- Abstract（参考訳）: 単一ショット」適応進化から得られる混合量子物質の普遍的な性質について検討し,空間距離測定結果に基づいて,一ラウンドの局所的な測定と局所的なユニタリ演算によって量子臨界基底状態を操作する。
得られた混合量子状態は、局所的な可観測物、混合状態エントロピー、および絡み合い負の長距離相関によって特徴づけられる。
1+1)次元における単発適応の粗い連続的な記述を呼び起こすことにより、広義の混合状態エントロピーは、サブリーディングで一定の補正($\gamma$)を示すのに対し、絡み合った負性は、係数($\alpha$)で、サブリージョンサイズと対数的に成長することができる。
一次元のZ_{2}\times Z_{2}$対称性保護トポロジカル(SPT)位と対称性破壊状態の臨界点とスピンフルな友長・ラッティンガー液体との臨界点について、これらの特性を単発適応(i$)で調べる。
前者の場合、SPTの1つの部分格子をデコヒートする適応的進化は、$\alpha$が元の状態の半分の普遍値を得る臨界混合状態をもたらす。
後者の場合、局所電荷を測定した後の自由度に対するフィードバックを含む適応が長距離相関をどう修正するかを示し、フィードバックの強さに応じて$\alpha$と$\gamma$が連続的に変化するような正確な複製場理論計算によって決定する。
数値的研究はこれらの結果を裏付ける。
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