論文の概要: How does the entanglement entropy of a many-body quantum system change after a single measurement?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.04071v3
• Date: Tue, 30 Sep 2025 04:26:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-01 14:44:59.712965
• Title: How does the entanglement entropy of a many-body quantum system change after a single measurement?
• Title（参考訳）: 多体量子系の絡み合いエントロピーは、1回の測定でどのように変化するのか?
• Authors: Bo Fan, Can Yin, Antonio M. García-García,
• Abstract要約: 一次元の非相互作用複素フェルミオンに対して、エンタングルメントエントロピーの変化の確率分布を数値的に計算する。 量子ジャンプと射影測定プロトコルについて、ガウス性からの明確な偏差を観測する。 強いモニタリングのために、コアはガウスからゼロで強くピークに曲がり、量子ゼノ効果の優位性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2931442927248826
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: For one-dimensional non-interacting complex fermions, we compute numerically the probability distribution of the change in the entanglement entropy (EE), after saturation, resulting from a single measurement of the occupation number by using different measurements protocols. In the thermodynamic limit, the system is in the area-law phase for any monitoring strength, however we can also study the distribution in the critical phase characterized by a logarithmic scaling of the EE with system size by considering a sufficiently weak monitoring strength. For the quantum jump and the projective measurement protocols, we observe clear deviations from Gaussianity characterized by broader and asymmetric tails, exponential for positive values of the change, and a peak at zero, likely a precursor of Zeno effect, that increases with the system size and the monitoring strength. Intriguingly, the distribution is spatially inhomogeneous. For sites around the boundary separating the subsystems defining the EE, the distribution is close to Gaussian with a broad support while for the rest of sites has asymmetric exponential tails and a much narrower support. As the monitoring strength increases, the full distribution is controlled by the boundary sites. For a quantum state diffusion protocol, where the change in EE is defined between two consecutive time steps, the distribution, Gaussian for weak monitoring, gradually develops symmetric exponential tails. For strong monitoring, the core turns from Gaussian to strongly peaked at zero suggesting the dominance of quantum Zeno effect.
• Abstract（参考訳）: 1次元の非相互作用複素フェルミオンに対して、飽和後のエンタングルメントエントロピー(EE)の変化の確率分布を数値的に計算し、異なる測定プロトコルを用いて、占有数の単一測定を行った。 熱力学の限界では, システムはいかなるモニタリング強度に対しても領域法的な状態にあるが, 十分に弱いモニタリング強度を考慮し, 脳の対数的スケーリングを特徴とする臨界相の分布も検討できる。 量子ジャンプおよび射影測定プロトコルでは、より広角で非対称な尾を持つガウス性からの明らかな偏差、変化の正の値に対する指数、およびシステムサイズと監視強度によって増加するゼノ効果の前駆体であるゼロでのピークを観測する。 興味深いことに、分布は空間的に不均一である。 EEを定義する部分系を分離する境界付近のサイトは、分布はガウスに近く、残りのサイトは非対称指数的尾とより狭いサポートを持つ。 モニタリング強度が増加するにつれて、完全な分布は境界部位によって制御される。 EEの変化が2つの連続する時間ステップの間で定義される量子状態拡散プロトコルでは、弱い監視のためのガウス分布は徐々に対称指数的な尾を発達させる。 強いモニタリングのために、核はガウスからゼロで強くピークに曲がり、量子ゼノ効果の優位性を示している。

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