論文の概要: Anomalous waiting-time distributions in postselection-free quantum many-body dynamics under continuous monitoring

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.00358v1
• Date: Wed, 01 Apr 2026 01:12:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-09 14:49:01.932985
• Title: Anomalous waiting-time distributions in postselection-free quantum many-body dynamics under continuous monitoring
• Title（参考訳）: 連続監視下におけるポストセレクションフリー量子多体ダイナミクスの異常待ち時間分布
• Authors: Kazuki Yamamoto, Ryusuke Hamazaki,
• Abstract要約: 連続監視量子多体系における量子ジャンプの待ち時間分布(WTD)について検討する。 半鎖部分系のWTDはポアソン分布から著しく逸脱した異常な尾を持つことを示す。 我々の研究は、モニタリングされた量子力学のサブシステムにおける非自明なWTDを理解するためのスペクトルフレームワークを確立する。
• 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: We investigate waiting-time distributions (WTDs) of quantum jumps in continuously monitored quantum many-body systems, whose unconditional dynamics lead to the trivial infinite-temperature state. We demonstrate that the WTD of a half-chain subsystem exhibits an anomalous tail, markedly deviating from the Poissonian distribution in stark contrast to that of the whole system. By analyzing the spectral properties of the superoperator $\mathscr L_0$, which is defined by removing the jump terms associated with the half-chain subsystem from the full Liouvillian, we find that the long-time behavior with the anomalous tail of the half-chain WTD is governed by the eigenvalue $λ_0\:(<0)$ with the largest real part. We further reveal a qualitative change in the system-size dependence of $λ_0$ as a function of the measurement strength: for sufficiently weak measurement, $λ_0$ decreases proportionally to the system size, while for strong measurement, $λ_0$ scales independently of the system size, signaling the persistence of the anomalous half-chain WTD in the thermodynamic limit. The WTD is extracted solely from the spacetime record of quantum jumps $\{t_i,x_i\}$ and can be experimentally accessed without postselection. Our work establishes a spectral framework for understanding nontrivial WTDs in subsystems of monitored quantum dynamics and provides a novel diagnostics to assess many-body effects on WTDs.
• Abstract（参考訳）: 連続監視された量子多体系における量子ジャンプの待ち時間分布(WTD)について検討する。 半鎖サブシステムのWTDは異常な尾を呈し,ポアソン分布から明らかに逸脱することを示した。 超作用素 $\mathscr L_0$ のスペクトル特性を解析することにより、半鎖部分系に付随するジャンプ項をフルリウヴィリアから取り除き、半鎖 WTD の異常な尾を持つ長時間の挙動は、最大実部を持つ固有値 $λ_0\:(<0)$ で支配される。 さらに, 測定強度の関数としてのシステムサイズ依存性の質的変化を明らかにし, 十分に弱い測定ではシステムサイズに比例して$λ_0$が減少し, 強い測定ではシステムサイズとは独立に$λ_0$がスケールし, 熱力学限界における異常半鎖WTDの持続性を示す。 WTDは、量子ジャンプの時空レコード$\{t_i,x_i\}$からのみ抽出され、ポストセレクションなしで実験的にアクセスすることができる。 本研究は、モニタリングされた量子力学のサブシステムにおける非自明なWTDを理解するためのスペクトルフレームワークを確立し、WTDに対する多くの身体効果を評価するための新しい診断手法を提供する。

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