論文の概要: Arrow of Time as an indicator of Measurement-Induced Phase Transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.20828v1
• Date: Wed, 22 Apr 2026 17:56:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-23 15:36:11.272324
• Title: Arrow of Time as an indicator of Measurement-Induced Phase Transitions
• Title（参考訳）: 測定誘起相転移の指標としての時間アロー
• Authors: Nitay Hurvitz, Alon Kochol, Victor Fleurov, Eran Sela,
• Abstract要約: 時間矢印(AoT)は、遷移を駆動する量子測定の固有の不可逆性から生じる。 我々は、AoTが非分析的挙動を示し、その臨界指数を特定することを解析的に実証した。 この結果から,観測量子系における位相遷移の新しい診断法としてAoTが確立された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Measurement-induced phase transitions (MIPTs) in monitored quantum systems are typically diagnosed using entanglement-based measures. Here, we develop a complementary thermodynamic perspective based on the arrow of time (AoT), which arises from the intrinsic irreversibility of the quantum measurements driving these transitions. We study the AoT - defined as the logarithmic ratio of forward and backward trajectory probabilities - across a family of models exhibiting MIPTs. We find that, like entanglement entropy, the AoT is a nonlinear functional of the averaged density matrix; however, in contrast to entanglement, it is associated with a local operator. To determine whether the AoT exhibits critical behavior, we formulate and exactly solve a model of a random quantum circuit with non-projective measurements. This allows us to analytically demonstrate that the AoT displays nonanalytic behavior and identify its critical exponent. Our results establish the AoT as a novel diagnostic for phase transitions in monitored quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 観測量子系における測定誘起相転移(MIPT)は通常、絡み合いに基づく測定によって診断される。 ここでは、時間矢印(AoT)に基づく相補的な熱力学的視点を構築し、これらの遷移を駆動する量子測定の内在的不可逆性から生じる。 本研究は,MIPTを示すモデル群を対象とし,AoTを前方軌道と後方軌道の確率の対数比として検討した。 エンタングルメントエントロピーと同様に、AoT は平均密度行列の非線形汎函数であるが、エンタングルメントとは対照的に局所作用素と結びついている。 AoTが臨界挙動を示すかどうかを判断するために、非射影測定でランダム量子回路のモデルを定式化し、正確に解く。 これにより、AoTが非分析的挙動を示し、その臨界指数を識別できることを解析的に示すことができる。 この結果から,観測量子系における位相遷移の新しい診断法としてAoTが確立された。

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