論文の概要: Area-Law Entanglement in Quantum Chaotic System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.27511v2
- Date: Mon, 03 Nov 2025 02:25:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-04 14:12:28.032243
- Title: Area-Law Entanglement in Quantum Chaotic System
- Title(参考訳): 量子カオスシステムにおける領域-経路の絡み合い
- Authors: Chunyin Chen, Sizhe Yan, Biao Wu,
- Abstract要約: リードバーグのような封鎖を持つフロケット駆動の量子多体系は、厳密な領域法的な絡み合いのエントロピーを示す。
この異常は、封鎖によって課される特定のヒルベルト空間構造にさかのぼる。
その結果,絡み合いエントロピーは多体量子カオスの診断に不十分であることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.6316925292441817
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement entropy is a fundamental diagnostic for quantum chaos, typically exhibiting volume-law scaling in highly excited eigenstates of chaotic many-body systems. In this work, we present a striking counterexample: a Floquet-driven quantum many-body system with Rydberg-like blockade that, despite being fully chaotic as indicated by its Wigner-Dyson level statistics and local thermalization, exhibits a strict area-law entanglement entropy. Specifically, the entanglement entropy of every Floquet eigenstate is bounded by $\ln2$, independent of system size. We trace this anomaly to the specific Hilbert space structure imposed by the blockades, which restricts the Schmidt rank across a bipartition. Furthermore, we generalize this discovery by establishing a duality between constrained many-body Hamiltonians and single-particle quantum walks on median graphs, and we outline a general procedure for constructing systems with an entanglement entropy bounded by a predetermined constant. Our results demonstrate that entanglement entropy alone is an insufficient diagnostic of many-body quantum chaos and highlight the profound impact of Hilbert space geometry on quantum dynamics and thermalization.
- Abstract(参考訳): エンタングルメントエントロピー(Entanglement Entropy)は、量子カオスの基本的な診断であり、典型的には、カオス多体系の高励起固有状態におけるボリュームロースケーリングを示す。
本稿では, ワイナー・ダイソンレベルの統計と局所熱化で示されるように, 完全にカオスであるにもかかわらず, 厳密な領域法的絡み合いのエントロピーを示すFloquet型量子多体系について述べる。
具体的には、全てのフロケ固有状態の絡み合いエントロピーは、システムサイズとは独立に$\ln2$で有界である。
我々はこの異常を、封鎖によって課される特定のヒルベルト空間構造に遡り、二分割にわたってシュミット階数を制限する。
さらに, 拘束多体ハミルトニアンと中心グラフ上の単一粒子量子ウォークの双対性を確立することにより, この発見を一般化し, 所定の定数で有界な絡み合いエントロピーを持つシステムを構築するための一般的な手順を概説する。
この結果は,絡み合いエントロピーのみが多体量子カオスの不十分な診断であり,ヒルベルト空間幾何学が量子力学と熱化に与える影響を明らかにする。
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