論文の概要: The quantum Mpemba effect in symmetric random Clifford circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17988v1
- Date: Wed, 16 Sep 2026 01:21:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.589671
- Title: The quantum Mpemba effect in symmetric random Clifford circuits
- Title（参考訳）: 対称ランダムクリフォード回路における量子Mpemba効果
- Abstract要約: 量子ムペンバ効果 (quantum Mpemba effect) は、量子状態が最初に平衡から遠く離れたところにあるものよりも早く緩和する反直観的な現象である。
この効果は、保存された$mathrmU(1)$の電荷を持つランダムなクリフォード回路で実証する。
電荷保存型量子オートマトンにダイナミクスをマッピングすることで、この挙動を説明する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.15293427903448023
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum Mpemba effect is the counterintuitive phenomenon whereby a quantum state initially farther from equilibrium relaxes faster than one initially closer to it. We demonstrate this effect in random Clifford circuits with a conserved $\mathrm{U}(1)$ charge, using the entanglement asymmetry to characterize relaxation through dynamical symmetry restoration. Exact numerical simulations show that an initially more asymmetric state can become locally more symmetric than an initially less asymmetric one. We explain this behavior by mapping the dynamics onto a charge-conserving quantum automaton, in which the decay of the entanglement asymmetry is controlled by the statistics of encounters between two particle species evolving according to a symmetric simple exclusion process. This mapping yields an analytic expression for the entanglement asymmetry and provides a simple microscopic mechanism for the quantum Mpemba effect: stronger initial symmetry breaking corresponds to a denser particle configuration, which enhances the frequency of particle encounters and thereby accelerates symmetry restoration.
- Abstract（参考訳）: 量子ムペンバ効果 (quantum Mpemba effect) は、量子状態が最初に平衡から遠く離れたところにあるものよりも早く緩和する反直観的な現象である。
我々は、この効果を保存された$\mathrm{U}(1)$の電荷を持つランダムなクリフォード回路において、エンタングルメント非対称性を用いて、動的対称性の復元による緩和を特徴づける。
厳密な数値シミュレーションにより、初期の非対称状態は、初期の非対称状態よりも局所的により非対称な状態になることが示されている。
この挙動は、運動力学を電荷保存型量子オートマトンにマッピングすることで説明され、そこではエンタングルメント非対称性の崩壊は、対称的な単純な排除過程に従って進化する2つの粒子種間の遭遇の統計によって制御される。
この写像はエンタングルメント非対称性の解析的表現をもたらし、量子ムペンバ効果の単純な顕微鏡的メカニズムを提供する:より強い初期対称性の破れはより高密度な粒子配置に対応し、粒子の遭遇頻度を高め、それによって対称性の回復を加速する。
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