論文の概要: Fibonacci many-body scars in a decorated Rule-54 quantum cellular automaton

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.18622v1
• Date: Mon, 18 May 2026 16:32:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 17:57:50.018633
• Title: Fibonacci many-body scars in a decorated Rule-54 quantum cellular automaton
• Title（参考訳）: 装飾されたルール-54量子セルオートマトンにおけるフィボナッチ多体傷
• Authors: Han-Ze Li, Jian-Xin Zhong,
• Abstract要約: 量子多体傷は、弱いエルゴディディディティ破壊の制御された形態を提供する。 本稿では,ルール54量子セルオートマトン固有のソリトン構造に基づいて,正確な傷点に量子ビットレベルの経路を導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6445605125467574
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum many-body scars provide a controlled form of weak ergodicity breaking, in which structured nonthermal eigenstates coexist with a thermalizing many-body spectrum. We introduce a qubit-level route to exact scars based on the intrinsic soliton structure of the Rule-54 quantum cellular automaton. A hard-core dimer sector of Rule 54 supplies an exactly translatable protected skeleton, while local projector-controlled decorations are invisible on this skeleton and nontrivial outside it. The protected dynamics is therefore reducible to finite translation orbits, whose Fourier modes form exact Floquet eigenstates with sub-volume-law entanglement. The number of exact scars grows with Fibonacci combinatorics, whereas their fraction in the full qubit Hilbert space remains exponentially small. Finite-size simulations show Page-like eigenstate entanglement, rapid entanglement growth, fidelity decay, and circular unitary ensemble quasienergy statistics in the decorated complement. This construction demonstrates that exact many-body scars can be engineered from native finite-orbit structures of an interacting reversible automaton, and provides a direct starting point for digital quantum simulation of scarred cellular-automaton dynamics.
• Abstract（参考訳）: 量子多体傷は弱いエルゴード性破壊の制御形態を提供し、構造化された非熱水性固有状態と熱化多体スペクトルが共存する。 本稿では,ルール54量子セルオートマトン固有のソリトン構造に基づいて,正確な傷点に量子ビットレベルの経路を導入する。 ルール54のハードコアダイマー部門は、正確に翻訳可能な保護された骨格を供給しているが、地元のプロジェクターが制御する装飾はこの骨格には見えない。 したがって、保護されたダイナミクスは有限の翻訳軌道に還元可能であり、フーリエモードは、サブボリューム法則の絡み合いを持つ正確なフロケ固有状態を形成する。 フィボナッチコンビネータで正確な傷の数は増加するが、フルキュービットヒルベルト空間におけるそれらの分数は指数関数的に小さい。 有限サイズのシミュレーションでは、装飾された補体におけるページのような固有状態の絡み合い、急激な絡み合い成長、忠実度崩壊、および円形のユニタリアンサンブル準エネルギー統計が示される。 この構造は、相互作用可能な可逆オートマトン(英語版)のネイティブ有限軌道構造から、正確な多体傷をエンジニアリングできることを示し、スカーレッドセル・オートマトン力学のデジタル量子シミュレーションの直接開始点を提供する。

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