論文の概要: Information dynamics and symmetry breaking in generic monitored $\mathbb{Z}_2$-symmetric open quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03031v1
• Date: Tue, 02 Dec 2025 18:54:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-03 21:04:46.01697
• Title: Information dynamics and symmetry breaking in generic monitored $\mathbb{Z}_2$-symmetric open quantum systems
• Title（参考訳）: 一般化された$\mathbb{Z}_2$-symmetricオープン量子系における情報力学と対称性の破れ
• Authors: Jacob Hauser, Ali Lavasani, Sagar Vijay, Matthew P. A. Fisher,
• Abstract要約: 一般の$mathbbZ$-symmetric Monitored, open quantum dynamicsの定常位相について検討する。 量子システムによって情報が保持される完全に壊れたフェーズ、環境に情報が漏れる強弱の破壊フェーズ、観測者によって情報が学習される未知のフェーズが見つかる。
• 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: We investigate the steady-state phases of generic $\mathbb{Z}_2$-symmetric monitored, open quantum dynamics. We describe the phases systematically in terms of both information-theoretic diagnostics and spontaneous breaking of strong and weak symmetries of the dynamics. We find a completely broken phase where information is retained by the quantum system, a strong-to-weak broken phase where information is leaked to the environment, and an unbroken phase where information is learned by the observer. We find that weak measurement and dephasing alone constitute a minimal model for generic open systems with $\mathbb{Z}_2$ symmetry, but we also explore perturbations by unitary gates. For a 1d set of qubits, we examine information-theoretic and symmetry-breaking observables in the path integral of the doubled state. This path integral reduces to the standard classical 2d random-bond Ising model in certain limits but generically involves negative weights, enabling a special self-dual random-bond Ising model at the critical point when only measurements are present. We obtain numerical evidence for the steady-state phases using efficient tensor network simulations of the doubled state.
• Abstract（参考訳）: 一般の$\mathbb{Z}_2$-symmetric Monitored, open quantum dynamicsの定常位相について検討する。 本稿では,情報理論的診断と力学の強い対称性と弱い対称性の自発的破壊の両面から,これらの位相を体系的に記述する。 量子システムによって情報が保持される完全に壊れたフェーズ、環境に情報が漏れる強弱の破壊フェーズ、観測者によって情報が学習される未知のフェーズが見つかる。 弱測度と偏差だけでは、$\mathbb{Z}_2$対称性を持つ一般開系に対する最小モデルを構成するが、ユニタリゲートによる摂動も探索する。 1dの量子ビットに対して、二重状態の経路積分における情報理論および対称性を破る可観測性について検討する。 この経路積分は、標準的な古典的な2dランダムボンドイジングモデルに一定の制限で還元されるが、一般に負の重みを伴い、測定のみが存在する臨界点における特別な自己双対ランダムボンドイジングモデルを可能にする。 二重状態の効率的なテンソルネットワークシミュレーションを用いて定常状態の数値的な証拠を得る。

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