論文の概要: Information transport and transport-induced entanglement in open fermion chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.14153v1
• Date: Tue, 20 Jan 2026 16:54:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-21 22:47:23.419773
• Title: Information transport and transport-induced entanglement in open fermion chains
• Title（参考訳）: オープンフェルミオン鎖における情報伝達と輸送による絡み合い
• Authors: Andrea Nava, Claudia Artiaco, Yuval Gefen, Igor Gornyi, Mikheil Tsitsishvili, Alex Zazunov, Reinhold Egger,
• Abstract要約: 情報とは, 絡み合いに関連する重要な量であることを示す。 非平衡開量子系における空間的およびスケール分解された情報電流を特徴づける。 我々の研究は、駆動型オープン量子システムにおける情報伝達と絡み合いの発生に関する体系的な研究への扉を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06700983301090584
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Understanding the entanglement dynamics in quantum many-body systems under steady-state transport conditions is an actively pursued challenging topic. Hydrodynamic equations, akin to transport equations for charge or heat, would be of great interest but face severe challenges because of the inherent nonlocality of entanglement and the difficulty of identifying conservation laws. We show that progress is facilitated by using information as key quantity related to - but distinct from - entanglement. Employing the recently developed "information lattice" framework, we characterize spatially and scale-resolved information currents in nonequilibrium open quantum systems. Specifically, using Lindblad master equations, we consider noninteracting fermion chains coupled to dissipative reservoirs. By relating the information lattice to a noise lattice constructed from particle-number fluctuations, we show that information is experimentally accessible via noise easurements. Similarly, local information currents can be obtained by measuring particle currents, onsite occupations, and covariances of particle numbers and/or particle currents. Using the fermionic negativity to quantify bipartite entanglement, we also study transport-induced entanglement and its relation to information currents. For a clean particle-hole symmetric chain, we find that information currents are shielded from entering the information lattice. Impurities or particle-hole asymmetry break this effect, causing information current flow and entanglement between end segments of the chain. Our work opens the door to systematic investigations of information transport and entanglement generation in driven open quantum systems far from equilibrium.
• Abstract（参考訳）: 定常輸送条件下での量子多体系の絡み合いのダイナミクスを理解することは、積極的に追求される課題である。 流体力学の方程式は、電荷や熱の輸送方程式に似ているが、絡み合いの固有の非局所性や保存法則の特定が困難であるため、深刻な問題に直面している。 本研究は,情報と絡み合いに関連する重要な量として,情報を利用することによって進行が促進されることを示す。 最近開発された"情報格子"フレームワークを用いて、非平衡オープン量子系における空間的およびスケール的に解決された情報電流を特徴づける。 具体的には、リンドブラッドマスター方程式を用いて、非相互作用性フェルミオン鎖を散逸性貯水池に結合すると考える。 情報格子を粒子数ゆらぎから構築した雑音格子に関連付けることにより,情報にノイズの漏えいを施すことで,実験的に情報にアクセス可能であることを示す。 同様に、局所的な情報電流は、粒子数および/または粒子電流の粒子電流、オンサイト占有、共分散を測定することで得られる。 また, フェルミオン性負性率を用いて二部体の絡み合いを定量化し, 輸送誘起絡み合いと情報電流との関係について検討した。 クリーンな粒子-ホール対称鎖の場合、情報電流が情報格子に入ることを遮蔽されていることが分かる。 不純物や粒子ホール非対称性はこの効果を破り、チェーンの端部分間の情報電流の流れと絡み合いを引き起こす。 我々の研究は、平衡から遠く離れたオープン量子系における情報伝達と絡み合いの発生に関する体系的な研究への扉を開く。

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