論文の概要: Probing information theoretic measures of nonlinear ultracold quantum gases using phase-space distributions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02656v1
• Date: Mon, 01 Jun 2026 05:21:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-03 22:00:04.494725
• Title: Probing information theoretic measures of nonlinear ultracold quantum gases using phase-space distributions
• Title（参考訳）: 位相空間分布を用いた非線形超低温量子ガスの情報理論測度
• Authors: Mariyah Ughradar, Ramkumar Radhakrishnan, Siddharth Kumar Tiwari, Vikash Kumar Ojha,
• Abstract要約: 我々はグロス・ピタエフスキー方程式によって記述されたボース-アインシュタイン凝縮体を調和的に捕捉する。 平均場基底状態の波動関数から、分布とその位置と運動量空間の境界の両方を構築する。 強い反発相互作用は位相空間の非局在化を促進する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We use phase space distributions, specifically the Wigner and Husimi quasi probability distributions, to study harmonically trapped Bose--Einstein condensate described by the Gross Pitaevskii equation. From the mean field ground state wavefunction we construct both distributions and their position and momentum space marginals and we use these to compute a comprehensive set of information theoretic measures: Shannon, Wehrl, and Rényi entropies; Fisher information; cumulative and cross cumulative residual entropies; mutual information; and Kullback--Leibler, Jeffreys, Cauchy Schwarz, and Rényi divergences. Studying these quantities as a function of the $s$-wave scattering length for a representative Rb-85 condensate, we find that stronger repulsive interactions drive increased phase space delocalization, seen by a monotonic growth of Shannon and Wehrl entropies, while the Fisher information shows the complementary trend -- increasing in position space and decreasing in momentum space in a manner consistent with the global Fisher uncertainty bound. Rényi entropies and divergence measures further reveal a systematic suppression of non classical interference and a shift toward more classical phase space structure in moving from the Wigner to the Husimi representation, with Wigner and Husimi based mutual informations converging at larger interaction strength. We note that, because the Gross Pitaevskii framework treats the many body state as a mean field product, the mutual information computed here quantifies statistical dependence between the conjugate phase space variables of the effective one body distribution rather than genuine particle particle entanglement.
• Abstract（参考訳）: 我々は、位相空間分布、特にウィグナーとフシミの準確率分布を用いて、グロス・ピタエフスキー方程式によって記述された調和に閉じ込められたボース=アインシュタイン凝縮の研究を行う。平均場基底波動関数から、分布とその位置と運動量空間の辺縁を構成し、これらを用いて、シャノン、ヴェアル、レニーのエントロピー、漁業情報、累積および累積残留エントロピー、相互情報、クルバック・リーブル、ジェフリーズ、コーシー・シュワルツ、レニーのダイバージェンスといった情報理論の包括的集合を計算する。 代表Rb-85凝縮体に対する$s$波散乱長の関数としてこれらの量を調べると、強い反発相互作用はシャノンとヴェールエントロピーの単調な成長によって位相空間の非局在化が促進されるのに対し、フィッシャー情報は、位置空間の増加と運動量空間の減少を、大域的なフィッシャー不確実性境界と整合した方法で示す。 レーニエントロピーと発散測度はさらに、ウィグナーからフシミ表現への移動において、非古典的干渉の体系的な抑制とより古典的な位相空間構造へのシフトを明らかにし、ウィグナーとフシミに基づく相互情報はより大きな相互作用強度で収束する。 グロス・ピタエフスキーフレームワークは、多くの体状態を平均体積として扱うので、ここで計算された相互情報は、真の粒子の絡み合いではなく、実効1体分布の共役位相空間変数間の統計的依存性を定量化する。

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