論文の概要: Solvable Quantum Circuits from Spacetime Lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15871v1
• Date: Wed, 17 Dec 2025 19:00:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-19 18:10:31.765201
• Title: Solvable Quantum Circuits from Spacetime Lattices
• Title（参考訳）: 時空格子からの可溶性量子回路
• Authors: Michael A. Rampp, Suhail A. Rather, Pieter W. Claeys,
• Abstract要約: そこで本論文では, 完全に解けるダイナミックスを持つ非可積分モデルの大規模なクラスを包含するフレームワークを提案する。 時空における情報フローのパターンから, 絡み合う線張力の一般表現を導出する。 我々の結果は、既知の構成を包含し拡張する多体量子カオスの正確な解決可能なモデルのための、新しい統一されたフレームワークを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In recent years dual-unitary circuits and their multi-unitary generalizations have emerged as exactly solvable yet chaotic models of quantum many-body dynamics. However, a systematic picture for the solvability of multi-unitary dynamics remains missing. We present a framework encompassing a large class of such non-integrable models with exactly solvable dynamics, which we term \emph{completely reducible} circuits. In these circuits, the entanglement membrane determining operator growth and entanglement dynamics can be characterized analytically. Completely reducible circuits extend the notion of space-time symmetry to more general lattice geometries, breaking dual-unitarity globally but not locally, and allow for a rich phenomenology going beyond dual-unitarity. As example, we introduce circuits that support four and five directions of information flow. We derive a general expression for the entanglement line tension in terms of the pattern of information flow in spacetime. The solvability is shown to be related to the absence of knots of this information flow, connecting entanglement dynamics to the Kauffman bracket as knot invariant. Building on these results, we propose that in general non-integrable dynamics the curvature of the entanglement line tension can be interpreted as a density of information transport. Our results provide a new and unified framework for exactly solvable models of many-body quantum chaos, encompassing and extending known constructions.
• Abstract（参考訳）: 近年、二重ユニタリ回路とその多重ユニタリ一般化は、量子多体ダイナミクスの正確に解けるがカオス的なモデルとして出現している。 しかし、多単位力学の可解性に関する体系的な図面はいまだに欠落している。 完全可解な力学を持つ可積分モデルの大規模なクラスを包含するフレームワークを提案し、これを 'emph{completely reducible} 回路と呼ぶ。 これらの回路では、演算子の成長と絡み合いのダイナミクスを決定する絡み合い膜を解析的に特徴付けることができる。 完全に再現可能な回路は、時空対称性の概念をより一般的な格子幾何学に拡張し、グローバルに双対ユニタリティを破るが局所的ではない。 例えば,情報フローの4方向と5方向をサポートする回路を導入する。 時空における情報フローのパターンから, 絡み合う線張力の一般表現を導出する。 可解性は、この情報フローの結び目が存在しないことに関連しており、絡み合いのダイナミクスを結び目不変としてカウフマンブラケットに接続している。 これらの結果に基づいて、一般に非可積分力学において、絡み目の張力の曲率を情報伝達の密度として解釈できることを示す。 我々の結果は、既知の構成を包含し拡張する多体量子カオスの正確な解決可能なモデルのための、新しい統一されたフレームワークを提供する。

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