論文の概要: Efficient computation of average subsystem Bures distance in transverse field Ising chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.09417v1
• Date: Wed, 13 Aug 2025 01:29:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-14 20:42:00.721539
• Title: Efficient computation of average subsystem Bures distance in transverse field Ising chain
• Title（参考訳）: 横フィールドイジングチェーンにおける平均サブシステムビュール距離の効率的な計算法
• Authors: Zhouhao Guo, M. A. Rajabpour, Jiaju Zhang,
• Abstract要約: 本論文では,スピン-1/2横場イジング鎖の平均サブシステムバーズ距離を算出する。 2つのガウス状態間のビュール距離を効率よく評価するアルゴリズムを開発した。 カオスと可積分系における平均サブシステムトレースとバーズ距離の異なるスケーリング挙動は、局所保存電荷の不連続性に起因することを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06554326244334867
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The average subsystem trace distance has been proposed as an indicator of quantum many-body chaos and integrability. In integrable systems, evaluating the trace distance faces two challenges: the computational cost for large systems and ambiguities in defining and ordering eigenstates. In this paper, we calculate the average subsystem Bures distance in the spin-1/2 transverse-field Ising chain. We develop an efficient algorithm to evaluate the Bures distance between two Gaussian states, which allows us to access larger system sizes. To address the degeneracy issue, we consider simultaneous eigenstates of all local conserved charges and use these charges to systematically order degenerate states. The results align with the conjectured linear increase with subsystem size. We demonstrate that the distinct scaling behaviors of the average subsystem trace and Bures distances in chaotic versus integrable systems stem from discontinuities of local conserved charges across the spectrum in integrable systems. Additionally, we investigate the average subsystem distances between random pure Gaussian states but do not observe a linear increase.
• Abstract（参考訳）: 平均サブシステムトレース距離は、量子多体カオスと積分可能性の指標として提案されている。 可積分系では、トレース距離の評価には大きなシステムに対する計算コストと固有状態の定義と順序の曖昧さの2つの課題がある。 本論文では,スピン-1/2横場イジング鎖の平均サブシステムバーズ距離を算出する。 2つのガウス状態間のビュール距離を効率よく評価し,より大きなシステムサイズにアクセスできるアルゴリズムを開発した。 縮退問題に対処するために、各局所保存電荷の同時固有状態を検討し、これらの電荷を系統的に縮退状態の順序付けに使用する。 結果は、予想される線形増加とサブシステムサイズに一致する。 カオス系と可積分系における平均サブシステムトレースとバーズ距離の異なるスケーリング挙動は、可積分系における局所保存電荷の不連続性に起因することを実証する。 さらに、ランダムな純ガウス状態間の平均サブシステム距離について検討するが、線形増加は観測しない。

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