論文の概要: Universal learning of nonlocal entropy via local correlations in non-equilibrium quantum states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.18327v1
• Date: Sun, 23 Nov 2025 07:34:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-25 18:34:24.779393
• Title: Universal learning of nonlocal entropy via local correlations in non-equilibrium quantum states
• Title（参考訳）: 非平衡量子状態における局所相関による非局所エントロピーの普遍的学習
• Authors: Hao Liao, Xuanqin Huang, Ping Wang,
• Abstract要約: 量子状態の非局所的性質を特徴づけることは、大規模量子計算とシミュレーションの実用化における中心的な課題である。 多層パーセプトロン(MLP)を用いて、QMIと局所相関の普遍写像を1次元の乱れたXXZモデルにおいて、クエンチによって生成される非平衡状態に対して最大2次まで確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.415573546527419
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Characterizing the nonlocal nature of quantum states is a central challenge in the practical application of large-scale quantum computation and simulation. Quantum mutual information (QMI), a fundamental nonlocal measure, plays a key role in quantifying entanglement and has become increasingly important in studying nonequilibrium quantum many-body phenomena, such as many-body localization and thermalization. However, experimental measurement of QMI remains extremely difficult, particularly for nonequilibrium states, which are more complex than ground states. In this Letter, we employ a multilayer perceptron (MLP) to establish a universal mapping between the QMI and local correlations only up to second order for nonequilibrium states generated by quenches in a one-dimensional disordered XXZ model. Our approach provides a practical method for experimentally extracting QMI, readily applicable in platforms such as superconducting qubits. Moreover, this work will establishes a general framework for reconstructing other nonlocal observables, including Fisher information and out-of-time-ordered correlators.
• Abstract（参考訳）: 量子状態の非局所的性質を特徴づけることは、大規模量子計算とシミュレーションの実用化における中心的な課題である。 基本非局所測度である量子相互情報(QMI)は、絡み合いの定量化において重要な役割を担い、多体局在や熱化などの非平衡量子多体現象の研究においてますます重要になっている。 しかし、QMIの実験的測定は、特に基底状態よりも複雑である非平衡状態においては、非常に難しいままである。 このレターでは、QMIと局所相関の普遍的なマッピングを確立するために多層パーセプトロン(MLP)を用いる。 本稿では,超伝導量子ビットなどのプラットフォームに容易に適用可能なQMIを実験的に抽出する方法を提案する。 さらに,本研究は,フィッシャー情報やアウト・オブ・タイム・オーダの相関子を含む,他の非局所観測対象を再構築するための一般的な枠組みを確立する。

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