論文の概要: A Complexity-Based Approach to Quantum Observable Equilibration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.03447v1
• Date: Tue, 03 Jun 2025 23:16:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-05 21:20:14.083214
• Title: A Complexity-Based Approach to Quantum Observable Equilibration
• Title（参考訳）: 複雑度に基づく量子可観測平衡へのアプローチ
• Authors: Marcos G. Alpino, Tiago Debarba, Reinaldo O. Vianna, André T. Cesário,
• Abstract要約: 孤立量子系における平衡を割り当てる統計複雑性尺度の役割について検討する。 我々は、量子状態の複雑さがどのように進化するかを研究するために分析を拡張し、初期コヒーレンスから平衡への遷移についての洞察を与える。
• 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: We investigate the role of a statistical complexity measure to assign equilibration in isolated quantum systems. While unitary dynamics preserve global purity, expectation values of observables often exhibit equilibration-like behavior, raising the question of whether complexity can track this process. In addition to examining observable equilibration, we extend our analysis to study how the complexity of the quantum states evolves, providing insight into the transition from initial coherence to equilibrium. We define a classical statistical complexity measure based on observable entropy and deviation from equilibrium, which captures the dynamical progression towards equilibration and effectively distinguishes between complex and non-complex trajectories. In particular, our measure is sensitive to non-complex dynamics, such as the quasi-periodic behavior exhibited by low effective dimension initial states, where the systems explore a limited region of the Hilbert space as they oscillate in an informational coherence-preserving manner. These findings are supported by numerical simulations of an Ising-like non-integrable Hamiltonian spin-chain model. Our work provides new insight into the emergence of equilibrium behavior from unitary dynamics and advances complexity as a meaningful tool in the study of the emergence of classicality in microscopic systems.
• Abstract（参考訳）: 孤立量子系における平衡を割り当てる統計複雑性尺度の役割について検討する。 ユニタリダイナミクスはグローバルな純度を保っているが、オブザーバブルの期待値はしばしば平衡のような振る舞いを示し、複雑さがこの過程を追跡できるかどうかという疑問を提起する。 観測可能な平衡を調べることに加え、量子状態の複雑さがどのように進化するかを研究するために分析を拡張し、初期コヒーレンスから平衡への遷移についての洞察を与える。 古典的統計複雑性尺度は可観測エントロピーと平衡からの偏差に基づいて定義され、平衡への動的進行を捉え、複素軌道と非複素軌道を効果的に区別する。 特に、我々の測度は、低実効次元の初期状態によって示される準周期的挙動のような非複素力学に敏感であり、そこでは、系が情報コヒーレンス保存の方法で振動するときに、ヒルベルト空間の限られた領域を探索する。 これらの結果はIsingのような非可積分ハミルトンスピンチェーンモデルの数値シミュレーションによって裏付けられている。 我々の研究は、ユニタリ力学からの平衡挙動の出現に関する新たな洞察を与え、顕微鏡システムにおける古典性の出現の研究において意味のあるツールとして複雑さを前進させる。

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