論文の概要: Excitation Flow, Positivity, and Fisher Information for Open Subsystems of an $N$-Qubit Network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15036v1
• Date: Thu, 14 May 2026 16:30:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.948637
• Title: Excitation Flow, Positivity, and Fisher Information for Open Subsystems of an $N$-Qubit Network
• Title（参考訳）: N$-Qubitネットワークのオープンサブシステムにおける励磁流, ポジティビティ, 釣り情報
• Authors: Tommy Chin, Sarah Shandera,
• Abstract要約: 我々は、単一の保存励起を持つ閉じた$N$-qubitネットワークの任意の$K$-qubitサブシステムに対してプロパゲータを導出する。 単一遷移振幅はサブシステム間の励起フローを同時に制御する。 プロパゲータが正かつ完全に正であることと、サブシステム状態がその固定点に向かって収縮した場合に限る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0195618602298684
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We derive closed-form propagators for any $K$-qubit subsystem of a closed $N$-qubit network with a single conserved excitation. A single transition amplitude simultaneously controls excitation flow between subsystems, the positivity and complete positivity of every propagator, the entanglement entropy of every subsystem, and the quantum Fisher information for global parameters. Positivity and complete positivity coincide, determined solely by the direction of excitation flow, independently of subsystem size, coherence, or entanglement structure. A propagator is positive and completely positive if and only if it contracts the subsystem state toward its fixed point. The ensemble of propagators collectively constrains global properties inaccessible to any single subsystem. For single-qubit subsystems, we characterize the ensemble's fixed-point distribution and domain of positivity, finding a band of states that lies inside the positivity domain of every propagator yet is never visited by the physical dynamics. The quantum Fisher information decomposes into state and process contributions over any observation window $[t_1,t_2]$, with the state contribution bounded while the process contribution grows secularly. The total Fisher information is minimal when all future propagators are nonpositive and not completely positive, and near its maximum when they are positive and completely positive.
• Abstract（参考訳）: 我々は、単一の保存励起を持つ閉じた$N$-qubitネットワークの任意の$K$-qubitサブシステムに対する閉形式プロパゲータを導出する。 単一遷移振幅は、サブシステム間の励起フロー、各プロパゲータの正と完全正の正、各サブシステムの絡み合いエントロピー、グローバルパラメータの量子フィッシャー情報とを同時に制御する。 肯定性と完全肯定性は、サブシステムサイズ、コヒーレンス、あるいは絡み合い構造とは独立に、励起流の方向によってのみ決定される。 プロパゲータが正かつ完全に正であることと、サブシステム状態がその固定点に向かって収縮した場合に限る。 プロパゲータのアンサンブルは、すべての単一のサブシステムに到達できないグローバルな性質を総括的に制限する。 単一量子サブシステムの場合、アンサンブルの固定点分布と正の領域を特徴付け、すべてのプロパゲータの正の領域内にある状態のバンドが物理力学によって訪れることはない。 量子フィッシャー情報は状態とプロセスのコントリビューションに分解され、プロセスのコントリビューションが世俗的に増加する間に状態のコントリビューションが束縛される。 フィッシャー情報の総量は、全ての将来のプロパゲーターが非正であり、完全に正ではないとき、そしてそれらが正で完全に正であるとき、その最大値に近いとき、最小値である。

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