論文の概要: Probing Quantum Information Scrambling via Local Randomized Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13691v2
• Date: Fri, 15 May 2026 11:13:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 03:45:13.109092
• Title: Probing Quantum Information Scrambling via Local Randomized Measurements
• Title（参考訳）: 局所ランダム化計測による量子情報スクランブルの探索
• Authors: Yan-Ming Chen, Dan-Bo Zhang,
• Abstract要約: 量子多体力学では、局所的に符号化された情報はシステム全体にわたってスクランブルし、局所的なプローブにはアクセスできない。 本研究では,局所ランダム化プローブを用いた量子スクランブルの情報力学について検討し,平均アクセス情報(AAI)を用いて定量化する。 AAIは、動的閉じ込めや弾道輸送から持続的傷跡回復、多体局所化まで幅広い現象を解消し、異種衝突行動を明らかにすることができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.45272702666974624
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum many-body dynamics, locally encoded information typically scrambles across the entire system, becoming inaccessible to local probes. The upper bound of accessible information of local probes can be characterized by the Holevo information via optimal measurement. In this work, we investigate the information dynamics of quantum scrambling utilizing local randomized probes, quantified by the averaged accessible information (AAI). We derive an analytical expression for the AAI under Haar-random measurements and demonstrate that it is a function of purity of local reduced density matrix. Operationally, we employ the classical shadow protocol, using only single-qubit randomized Pauli measurements, to efficiently extract the AAI across extended subsystems. Through numerical simulations across diverse many-body paradigms, we show that the AAI can reveal distinct scrambling behaviors, resolving phenomena that range from dynamical confinement and ballistic transport to persistent scar revivals and many-body localization. This work highlights a pragmatic paradigm shift--from relying on optimal measurements to utilizing randomized local probes--for the characterization of complex quantum information dynamics.
• Abstract（参考訳）: 量子多体力学では、局所的に符号化された情報は一般にシステム全体にわたってスクランブルし、局所的なプローブにはアクセスできない。 局所プローブのアクセス可能な情報の上限は、最適な測定によってホレボ情報によって特徴づけられる。 本研究では,局所ランダム化プローブを用いた量子スクランブルの情報力学について検討し,平均アクセス情報(AAI)を用いて定量化する。 本研究では,Haar-random測定によるAAIの解析式を導出し,局所還元密度行列の純度関数であることを示す。 動作的には,単一キュービットランダム化パウリ測定のみを用いて,拡張サブシステム間でAAIを効率的に抽出するために,古典的なシャドウプロトコルを用いる。 多様な多体パラダイムの数値シミュレーションを通して,AAIは,動的閉じ込めや弾道輸送から永続的傷跡回復,多体局在に至るまで,様々なスクランブル行動を明らかにすることができることを示す。 この研究は、最適測定からランダム化された局所プローブへの依存、複雑な量子情報力学のキャラクタリゼーションへの実践的なパラダイムシフトを強調している。

関連論文リスト

• Randomised measurements of a disorder-induced entanglement transition in a neutral atom quantum processor [0.037475012732344194]
  プログラム可能なアナログ量子シミュレータにおけるエンタングルメントエントロピーの測定を実証する。 局所ハミルトンパラメータのプログラマブル障害がカオスから局所的絡み合いダイナミクスへの遷移につながることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-27T18:00:04Z)
• Adaptive Bayesian Single-Shot Quantum Sensing [35.355128149649666]
  変分量子センシングにおいて、プローブ量子システムはパラメータ化量子回路を介して生成される。 本稿では,ベイズ推定を用いて能動情報ゲインを最適化する適応プロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-22T11:35:27Z)
• Correlating noise floor with magic and entanglement in Pauli product states [37.69303106863453]
  パウリの積公式によって生成されるノイズの多い状態から、量子コンピューティングに特有の資源を回収する能力を示す。 純状態の忠実度は、与えられた計算のノイズフロアを表す。 各種の小型回路に対して,古典的影データを収集することにより,これらの知見を実験的に検証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-07T19:24:00Z)
• Real randomized measurements for analyzing properties of quantum states [2.6388783516590224]
  複素空間の部分空間における回転を制限する2つの単純化されたランダム化測定を導入する。 これらの測定プロトコルは, バイパルタイト系の相関を捉える上で, 異なる特性を示すことを示す。 我々は、高次元の絡み合い、量子想像力、古典的な影を持つ量子状態の予測特性など、様々な量子情報タスクにおけるRTMとPRRMの様々な応用を探求する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-08T23:35:56Z)
• Many-body entropies and entanglement from polynomially-many local measurements [0.26388783516590225]
  すべての空間相関長が有限であるという仮定のもとに効率的な推定戦略が存在することを示す。 我々は,今日の量子プラットフォームで利用可能な多数の量子ビットに対して,二分位混合状態の絡み合いを検出するのに,本手法は実用的に有用であると主張している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-14T12:13:15Z)
• Regression of high dimensional angular momentum states of light [47.187609203210705]
  空間強度分布の測定から入力OAM状態を再構成する手法を提案する。 我々は、量子ウォークダイナミックスによって4次元のOAM状態を生成する、実際のフォトニックなセットアップで我々のアプローチを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-20T16:16:48Z)
• Characterizing quantum pseudorandomness by machine learning [2.589904091148018]
  本研究では,実験的にアクセスし易いデータからランダムなダイナミックスを検証する手法を提案する。 我々は、与えられたランダムダイナミクスによって生成される量子状態の有限個の測定によって推定される測定確率を使用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-29T13:51:49Z)
• Scalable approach to many-body localization via quantum data [69.3939291118954]
  多体局在は、量子多体物理学の非常に難しい現象である。 計算コストの高いステップを回避できるフレキシブルニューラルネットワークベースの学習手法を提案する。 我々のアプローチは、量子多体物理学の新たな洞察を提供するために、大規模な量子実験に適用することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-17T19:00:09Z)
• Tracing Information Flow from Open Quantum Systems [52.77024349608834]
  我々は導波路アレイに光子を用いて、キュービットと低次元の離散環境とのカップリングの量子シミュレーションを実装した。 量子状態間のトレース距離を情報の尺度として用いて、異なるタイプの情報伝達を分析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-22T16:38:31Z)
• Probing quantum information propagation with out-of-time-ordered correlators [41.12790913835594]
  小型の量子情報プロセッサは、多体量子システムを効率的にエミュレートする約束を持っている。 ここでは、時間外順序付き相関器(OTOC)の測定を実演する。 我々の実験における中心的な要件は、時間進化をコヒーレントに逆転させる能力である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-23T15:29:08Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。