論文の概要: Deterministic quantum trajectory via imaginary time evolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.00210v1
• Date: Mon, 31 Mar 2025 20:33:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-03 13:18:58.610713
• Title: Deterministic quantum trajectory via imaginary time evolution
• Title（参考訳）: 虚時進化による決定論的量子軌道
• Authors: Shivan Mittal, Bin Yan,
• Abstract要約: 近年の研究では、個々の量子軌道が重要な物理情報を符号化していることが強調されている。 この効果の直接観測は指数的なポスト選択障壁によって妨げられる。 本稿では,仮想時間進化を用いた結果の確率の量子軌道を効率的に作成する決定論的手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.06742798280037
• License:
• Abstract: Stochastic quantum trajectories, such as pure state evolutions under unitary dynamics and random measurements, offer a crucial ensemble description of many-body open system dynamics. Recent studies have highlighted that individual quantum trajectories also encode essential physical information. Prominent examples include measurement induced phase transitions, where a pure quantum state corresponding to fixed measurement outcomes (trajectories) exhibits distinct entanglement phases, depending on the measurement rate. However, direct observation of this effect is hindered by an exponential post-selection barrier, whereby the probability of realizing a specific trajectory is exponentially small. We propose a deterministic method to efficiently prepare quantum trajectories in polynomial time using imaginary time evolution and, thus, overcome this fundamental challenge. We demonstrate that our method applies to a certain class of quantum states, and argue that there does not exist universal approaches for any quantum trajectories. Our result paves the way for experimentally exploring the physics of individual quantum trajectories at scale and enables direct observation of certain post-selection-dependent phenomena.
• Abstract（参考訳）: ユニタリダイナミクスの下での純粋状態の進化やランダムな測定のような確率的量子軌道は、多体開系力学の重要なアンサンブル記述を提供する。 近年の研究は、個々の量子軌道もまた重要な物理情報を符号化していることを強調している。 代表的な例としては、測定誘起相転移があり、固定された測定結果(軌道)に対応する純粋な量子状態が測定速度によって異なる絡み合い相を示す。 しかし、この効果の直接観測は指数的後選択障壁によって妨げられ、特定の軌道を実現する確率は指数的に小さい。 本稿では, 多項式時間における量子軌道を, 仮想時間進化を用いて効率的に生成する決定論的手法を提案し, この根本的な課題を克服する。 この方法がある種の量子状態に適用可能であることを実証し、任意の量子軌道に対して普遍的なアプローチが存在しないことを論じる。 この結果は、個々の量子軌道の物理を大規模に実験する方法を舗装し、選択後依存現象の直接観測を可能にする。

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