論文の概要: Ensembles of random quantum states tunable from volume law to area law

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.15300v1
• Date: Thu, 16 Apr 2026 17:57:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-17 21:29:32.045912
• Title: Ensembles of random quantum states tunable from volume law to area law
• Title（参考訳）: 体積法則から面積法則への可変なランダム量子状態のアンサンブル
• Authors: Héloïse Albot, Sebastian Paeckel,
• Abstract要約: 1つの制御パラメータしか持たないランダム量子状態の族である$$-ensembles $$x$を導入する。 行列積状態(MPS)フォーマリズムを用いて、互換性のあるグローバルな状態を再構築する。 領域法的な絡み合いのため、量子系の古典的なシミュレーションにおいて、我々のアプローチはハールランダムな純粋状態の引き込みを回避している。
• 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: A standard approach to generate random pure quantum states relies on sampling from the Haar measure. However, the entanglement properties of such states present a fundamental challenge for their general applicability. Here, we introduce the $σ$-ensembles $\unicode{x2013}$ a family of random quantum states with only a single control parameter. Crucially, these states are designed such that they can be tuned between volume-law and area-law behavior, which has been a major obstacle thus far. We construct representatives of this ensemble by imposing a probability distribution on the eigenvalues of the successive subsystems, and subsequently reconstructing a compatible global state using the matrix product state (MPS) formalism. Due to their area-law entanglement, our approach circumvents the intractability of Haar-random pure states in classical simulations of quantum systems and is more representative of typical Hamiltonian ground states.
• Abstract（参考訳）: ランダムな純粋量子状態を生成する標準的なアプローチは、ハール測度からのサンプリングに依存する。 しかし、そのような状態の絡み合う性質は、それらの一般適用性に対する根本的な挑戦となる。 ここでは、1つの制御パラメータしか持たないランダム量子状態の族に対して$σ$-ensembles $\unicode{x2013} を導入する。 重要な点として、これらの状態は、これまで大きな障害となっていたボリューム・ローとエリア・ローの動作を調整できるように設計されている。 連続するサブシステムの固有値に確率分布を付与し、その後、行列積状態(MPS)形式を用いて互換性のある大域状態を再構成することにより、このアンサンブルの代表を構成する。 領域法的な絡み合いのため、量子系の古典的なシミュレーションにおいて、我々のアプローチはハールランダムな純粋状態の引き込みを回避し、典型的なハミルトン基底状態のより代表的である。

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