論文の概要: Entanglement and Quantum Coherence in Krylov Space Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.26619v1
- Date: Fri, 27 Mar 2026 17:15:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-30 21:49:48.616582
- Title: Entanglement and Quantum Coherence in Krylov Space Dynamics
- Title（参考訳）: クリロフ宇宙力学におけるエンタングルメントと量子コヒーレンス
- Authors: Swati Choudhary, Sukrut Mondkar, Ujjwal Sen,
- Abstract要約: 我々は、ユニタリダイナミクスの下で、クリロフ空間における量子状態の拡散を研究する。
拡散複雑性や逆参加比のようなこの拡散の量子化器は、ハミルトニアンと初期状態の両方に明示的に依存する。
- 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 spreading of quantum states in Krylov space under unitary dynamics provides a natural framework for characterizing quantum complexity. Quantifiers of this spreading, such as the spread complexity and the inverse participation ratio, depend explicitly on both the Hamiltonian and the initial state, rendering their connection to fundamental quantum resources such as entanglement and quantum coherence subtle. We establish quantitative bounds relating Krylov-space spreading to the entanglement of the evolved state and to the quantum coherence of the initial state. For bipartite systems, we have shown that the entanglement of the evolved state is upper bounded in terms of the entanglement of the Krylov basis vectors and the spread complexity. In the case of multipartite systems, analogous bounds are obtained for the inverse participation ratio, a quantifier of the delocalization of a quantum state in the Krylov basis, in terms of the geometric measures. Furthermore, for qubit and qutrit systems, we derive relations between the quantum coherence of the initial state in the energy eigenbasis and the spread complexity, valid for arbitrary Hamiltonians. Our results provide quantitative constraints linking Krylov-space complexity growth to fundamental quantum resources.
- Abstract（参考訳）: ユニタリ力学の下でのクリロフ空間における量子状態の拡散は、量子複雑性を特徴づける自然な枠組みを提供する。
拡散複雑性や逆参加比のようなこの拡散の量子化器は、ハミルトン状態と初期状態の両方に明示的に依存し、絡み合いや量子コヒーレンスといった基本的な量子資源への接続を微妙に行う。
我々は、クリロフ空間が進化状態の絡み合いや初期状態の量子コヒーレンスに広がる量的境界を確立する。
バイパルタイト系では、進化状態の絡み合いは、クリロフ基底ベクトルの絡み合いと拡散複雑性の観点から上界であることが示されている。
多部系の場合、逆参加比の類似境界は、幾何学的測度の観点から、クリロフ基底における量子状態の非局在化の定量化器である。
さらに、量子ビット系と量子ビット系では、エネルギー固有基底における初期状態の量子コヒーレンスと、任意のハミルトニアンに対して有効な拡散複雑性の関係を導出する。
この結果は、クリロフ空間の複雑さの増大と基本量子資源を結びつける量的制約を与える。
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