論文の概要: Quantum Complexity Dynamics for Disjoint Subsystems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.00126v1
• Date: Mon, 31 Aug 2026 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-02 16:31:35.881255
• Title: Quantum Complexity Dynamics for Disjoint Subsystems
• Title（参考訳）: 解離部分系に対する量子複雑度ダイナミクス
• Abstract要約: ホログラフィーとランダム量子回路の補完ツールを用いて、非連続なサブシステムが定性的に新しい物理をもたらすことを示す。 第一に、有限温度では、全体のシステムの半分未満を占めるサブシステムは、遅い時期に高い複雑性をもたらす。 第二に、サブシステムの複雑さが早期に均衡すると、それを$m$の解離コンポーネントに断片化することで、この時間スケールをさらに削減できる。
• 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: Quantum complexity has emerged as a natural probe of chaos, thermalization, and the black hole interior on timescales long after local observables have equilibrated. However, its time evolution has been studied almost exclusively in subsystems confined to a single connected region. We show, using complementary tools from holography and random quantum circuits, that noncontiguous subsystems composed of multiple disjoint regions give rise to qualitatively new physics compared to the contiguous case. First, at finite temperature, a subsystem occupying less than half of the total system can carry high complexity at late times, even as the complexity of its larger complement remains low. This inversion of the usual hierarchy is intrinsically thermal: it vanishes in the infinite-temperature limit, which is the regime modeled by random quantum circuits. Second, if a subsystem's complexity equilibrates at an early time, then fragmenting it into $m$ disjoint components can further reduce this timescale by a factor of $m$, a phenomenon we exhibit in both holography and random quantum circuits. These results not only sharpen the correspondence between geometric and computational notions of complexity, but also motivate the search for novel complexity phenomena in quantum dynamics.
• Abstract（参考訳）: 量子複雑性は、局所的な観測物が平衡した後の時間スケールでカオス、熱化、ブラックホールの内部の自然なプローブとして現れてきた。 しかし、その時間進化は1つの連結領域に限定されたサブシステムでほとんど研究されている。 ホログラフィーとランダム量子回路の相補的なツールを用いて、複数の解離領域からなる非連続部分系は、連続の場合と比較して定性的に新しい物理を生じさせることを示す。 第一に、有限温度では、全体のシステムの半分未満を占めるサブシステムは、より大きな補体系の複雑さが低いにもかかわらず、遅くとも高い複雑性をもたらす。 通常の階層のこの反転は本質的に熱的であり、ランダム量子回路によってモデル化された状態である無限温度の極限で消滅する。 第二に、サブシステムの複雑さが早期に平衡すると、それを$m$の解離成分に分解することで、ホログラフィーとランダム量子回路の両方で現れる現象である$m$の係数でこの時間スケールをさらに減少させることができる。 これらの結果は、幾何学的および計算的複雑性の概念の対応性を高めるだけでなく、量子力学における新しい複雑性現象の探索も動機付けている。

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