論文の概要: Probability-Phase Mutual Information
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01104v3
- Date: Thu, 23 Oct 2025 15:58:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-25 03:08:10.723645
- Title: Probability-Phase Mutual Information
- Title（参考訳）: 確率型相互情報
- Authors: Cameron Hahn, Nishan Ranabhat, Fabio Anza,
- Abstract要約: 確率位相相互情報$I(P;Phi)$を紹介する。
アンサンブルレベルでの量子コヒーレンスを特徴付けることを示す。
凝縮物質物理学における量子熱力学と深熱化の関連性を強調した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum coherence, is an exquisitely quantum phenomenon that depends on both probability amplitudes and relative phases. Standard coherence measures quantify superposition within density matrices but cannot distinguish ensembles that produce the same mixed state through different distributions of pure states. Building on the geometric formulation of quantum mechanics, we introduce the probability-phase mutual information $I(P;\Phi)$. We show that it characterizes quantum coherence at the ensemble level and that ensemble coherence systematically exceeds density-matrix coherence, thus quantifying the structure lost when averaging over pure states. Eventually, its relevance for quantum thermodynamics and deep thermalization in condensed matter physics is highlighted by explicit examples: canonical ensembles reveal temperature-dependent probability-phase correlations absent from thermal density matrices, while a non-vanishing $I(P;\Phi)$ signals the breakdown of deep thermalization.
- Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンス(quantum coherence)は、確率振幅と相対位相の両方に依存する精巧な量子現象である。
標準コヒーレンス測度は密度行列内の重ね合わせを定量化するが、純状態の異なる分布を通して同じ混合状態を生成するアンサンブルを区別することはできない。
量子力学の幾何学的定式化に基づいて、確率相相互情報$I(P;\Phi)$を導入する。
アンサンブルレベルでの量子コヒーレンスを特徴付けるとともに,アンサンブルコヒーレンスが密度・行列コヒーレンスを体系的に超えることを示し,純状態平均化時に失われる構造を定量化する。
最終的に、凝縮物質物理学における量子熱力学と深熱化の関連性は明示的な例によって強調される: 正準アンサンブルは熱密度行列から欠落する温度依存性の確率-位相相関を明らかにし、非消滅的な$I(P;\Phi)$は深熱化の分解を示唆する。
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