論文の概要: Geometric Decoherence Time in Lindbladian Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02743v1
• Date: Mon, 01 Jun 2026 18:06:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-03 22:00:04.52848
• Title: Geometric Decoherence Time in Lindbladian Dynamics
• Title（参考訳）: リンドブラディアン力学における幾何学的デコヒーレンス時間
• Authors: Rishabh Jha, Stephan Haas, Abhinav Prem,
• Abstract要約: 対数ネガティビティとRényi-$tfrac1212エントロピーの間のモノトン関係の最初期の瞬間として定義される$geometric$$decoherence$$$time$を導入する。 量子相互情報は相補的な長期診断を提供することを示す。 その結果,デコヒーレンスの発生を動的に追跡できる尺度が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The onset of decoherence in open many-body systems lacks a dynamical timescale grounded in the loss of bipartite entanglement. Here, we introduce the $geometric$ $decoherence$ $time$, defined as the earliest moment the monotone relation between logarithmic negativity and Rényi-$\tfrac{1}{2}$ entropy -- exactly equal across any bipartition for pure states -- breaks down under open-system evolution, signaling entropy growth without accompanying entanglement growth. We establish this criterion in both single-particle Gaussian dynamics and many-body Lindbladian evolution. We show that quantum mutual information provides a complementary long-time diagnostic: its asymptotic vanishing is equivalent to factorization of the steady state across the bipartition, a condition strictly stronger than separability, and whenever a product steady state is approached exponentially in trace norm, negativity and mutual information share the same decay rate. In the presence of a strong symmetry, this tracking can fail -- residual classical correlations can survive after entanglement has vanished. In the Kitaev chain with balanced gain and loss, we derive a closed-form solution and show that the topological phase sustains longer coherence times than the trivial phase at identical dissipation, with a local minimum at the chiral-symmetric point. In the interacting XXZ chain, exact many-body evolution shows that local $Z$-dephasing preserves residual classical correlations, whereas gain and loss restore the mutual-information tracking of negativity. Our results establish the geometric decoherence time as a dynamical scale tracking the onset of decoherence.
• Abstract（参考訳）: 開放多体系におけるデコヒーレンスの開始は、二部体の絡み合いの喪失に基礎を置く動的時間スケールを欠いている。 ここでは、対数ネガティビティとRényi-$\tfrac{1}{2}$エントロピーの間のモノトン関係を最初期のモーメントとして定義される$geometric$ $decoherence$ $time$を紹介します。 我々は、単一粒子ガウス力学と多体リンドブラディアン進化の両方において、この基準を確立する。 量子的相互情報は、相補的な長期診断を提供する:その漸近的消滅は、二分割をまたいだ定常状態の分解と等価であり、分離性よりも厳密な条件であり、積定常状態が指数関数的にトレースノルムでアプローチされるとき、負性および相互情報は、同じ崩壊率を共有する。 強い対称性の存在下では、この追跡は失敗する可能性がある。 利得と損失のバランスが取れた北エブ連鎖において、閉形式解が導出され、位相位相が自明な位相よりも長いコヒーレンス時間を同じ散逸で維持し、キラル対称点において局所最小となることを示す。 相互作用するXXZ鎖では、正確な多体進化により、局所的な$Z$-dephasingは古典的相関を保ち、ゲインとロスは負の相互情報追跡を復元する。 その結果, 幾何デコヒーレンス時間を動的スケールとして, 脱コヒーレンスの発生を追跡できることがわかった。

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