論文の概要: Information phases of partial projected ensembles generated from random quantum states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.10595v1
• Date: Fri, 14 Nov 2025 01:59:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-14 22:53:22.950041
• Title: Information phases of partial projected ensembles generated from random quantum states
• Title（参考訳）: ランダム量子状態から発生する部分射影アンサンブルの情報相
• Authors: Alan Sherry, Saptarshi Mandal, Sthitadhi Roy,
• Abstract要約: ホルレヴォの情報は、ハールランダム状態における部分射影アンサンブルにおいてどのようにスケールされているかを示す。 あるフェーズでは、ホレボの情報はシステムサイズと指数関数的に崩壊し、もう一方では線形に成長する。 指数関数的に崩壊する相は、測定不能な量子相関相の存在を厳格に確立する。
• 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: The projected ensemble -- an ensemble of pure states on a subsystem conditioned on projective measurement outcomes on its complement -- provides a finer probe of ergodicity and information structure than the reduced density matrix of the subsystem in bipartite quantum states. This framework can be generalised to partial projected ensembles in tripartite settings, where outcomes from part of the measured subsystem are discarded, leading to ensembles of mixed states. We show that information measures defined for such ensembles, in particular the Holevo information, yield a more detailed characterisation of how quantum information is distributed between subsystems compared to conventional entanglement measures. Using exact analytical results supported by numerical results, we uncover a qualitative change in the scaling of the Holevo information with system size in partial projected ensembles generated by Haar-random states, as the relative sizes of the subsystem are varied. In one phase, the Holevo information decays exponentially with system size, while in the other it grows linearly, thereby defining distinct information phases separated by sharp transitions signalled by non-analyticities in the Holevo information. The exponentially decaying phase rigorously establishes the existence of a measurement-invisible quantum-correlated phase -- a manifestation of many-body information scrambling with no bipartite analogue. Finally, we contrast this information-phase diagram with the entanglement-phase structure of tripartite Haar-random states obtained from logarithmic negativity, and show that the Holevo information reveals additional fine structure beyond conventional entanglement measures.
• Abstract（参考訳）: プロジェクテッド・アンサンブル(英: projected ensemble)は、部分系上の純粋な状態のアンサンブルであり、その補体上の射影測定結果に条件づけられたサブシステム上の純粋な状態のアンサンブルである。 このフレームワークは、測定されたサブシステムの一部の結果が破棄され、混合状態のアンサンブルに繋がる三部構成で部分的に投影されたアンサンブルに一般化することができる。 このようなアンサンブル、特にホレボ情報に対して定義された情報測度は、従来のエンタングルメント測度と比較して、サブシステム間で量子情報の分散方法のより詳細な特徴付けが得られることを示す。 解析結果から,Haar-random状態が生成する部分射影アンサンブルにおけるHolevo情報のスケーリングの質的変化を明らかにする。 一方の相では、ホレボ情報はシステムサイズとともに指数関数的に減衰し、他方の相は線形に成長し、その結果、ホレボ情報の非分析性によって信号される鋭い遷移によって分離された異なる情報相が定義される。 指数関数的に崩壊する相は、測定不能な量子相関相の存在を厳格に証明する。 最後に、この情報相図と、対数的負性から得られた三部構造Haar-random状態の絡み合い相構造を対比し、ホレボ情報が従来の絡み合い対策以上の細い構造を明らかにすることを示す。

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