論文の概要: Coherence-induced deep thermalization transition in random permutation quantum dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.18369v1
• Date: Tue, 21 Oct 2025 07:39:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:13.136114
• Title: Coherence-induced deep thermalization transition in random permutation quantum dynamics
• Title（参考訳）: ランダム置換量子力学におけるコヒーレンス誘起深熱化遷移
• Authors: Chang Liu, Matteo Ippoliti, Wen Wei Ho,
• Abstract要約: 投影されたアンサンブルの位相遷移を報告する。 この遷移はランダムな置換力学のシステムに現れる。 入力状態と測定基準によって注入されるコヒーレンス総量によって遷移が調整されることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.678898117152732
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We report a phase transition in the projected ensemble - the collection of post-measurement wavefunctions of a local subsystem obtained by measuring its complement. The transition emerges in systems undergoing random permutation dynamics, a type of quantum time evolution wherein computational basis states are shuffled without creating superpositions. It separates a phase exhibiting deep thermalization, where the projected ensemble is distributed over Hilbert space in a maximally entropic fashion (Haar-random), from a phase where it is minimally entropic ("classical bit-string ensemble"). Crucially, this deep thermalization transition is invisible to the subsystem's density matrix, which always exhibits thermalization to infinite-temperature across the phase diagram. Through a combination of analytical arguments and numerical simulations, we show that the transition is tuned by the total amount of coherence injected by the input state and the measurement basis, and is exhibited robustly across different microscopic models. Our findings represent a novel form of ergodicity-breaking universality in quantum many-body dynamics, characterized not by a failure of regular thermalization, but rather by a failure of deep thermalization.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,その相補性を測定することで得られる局所サブシステムの観測後波動関数の収集である,投影されたアンサンブルの位相遷移を報告する。 この遷移は、量子時間進化の一種で、計算基底状態は重ね合わせを作らずにシャッフルされる。 これは、射影されたアンサンブルが最大エントロピー的(Haar-random)な方法でヒルベルト空間上に分布する深い熱化を示す位相を、最小エントロピー的(古典的なビットストリングアンサンブル)な位相から分離する。 重要なことに、この深い熱化遷移はサブシステムの密度行列には見えない。 解析的議論と数値シミュレーションを組み合わせることで、遷移は入力状態と測定基準によって注入されるコヒーレンス総量によって調整され、異なる顕微鏡モデルで頑健に表現されることを示す。 本研究は, 量子多体力学におけるエルゴード性破壊的普遍性の新たな形態を示すものであり, 常温化の失敗ではなく, 深熱化の失敗によるものである。

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