論文の概要: Mixed State Deep Thermalization under Generic Quantum Errors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.31580v1
• Date: Thu, 22 Oct 2026 17:16:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-24 02:08:44.494576
• Title: Mixed State Deep Thermalization under Generic Quantum Errors
• Title（参考訳）: ジェネリック量子エラー下での混合状態深部熱化
• Abstract要約: 混合状態の深熱化は、類似の普遍的制限分布がまだ不明であることを認めている。 遅延混合状態予測アンサンブルは、エラーチャネルの正規化Choi状態によって完全に決定されることを示す。 以上の結果から, 量子力学への深い熱化を推し進め, 量子誤差とランダムな混合状態アンサンブルとの直接対応を確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.12277343096128711
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Pure-state deep thermalization predicts that, after sufficient scrambling, projected ensembles approach universal distributions that contain information beyond the reduced density matrix. In realistic quantum systems, however, noise is unavoidable and the projected states are generally mixed. Whether mixed-state deep thermalization admits an analogous universal limiting distribution has remained unclear. Here we answer this question for quantum dynamics containing local quantum channels, i.e., errors. We show that the late-time mixed-state projected ensemble is completely determined by the normalized Choi state of the error channel and is universal, independent of the microscopic details of the underlying unitary dynamics. We establish this result analytically for dual-unitary circuits, global Haar-random dynamics, and local Haar-random circuits at large local dimension, and verify it numerically in qubit circuits and kicked Ising dynamics. In a solvable setting, we further find exponentially fast convergence to the limiting ensemble. Our results extend deep thermalization to noisy quantum dynamics and establish a direct correspondence between quantum errors and universal random mixed-state ensembles.
• Abstract（参考訳）: 純状態の深熱化は、十分なスクランブルの後、投影されたアンサンブルが密度行列以外の情報を含む普遍分布に近づくことを予測している。 しかし、現実的な量子システムでは、ノイズは避けられず、投影された状態は一般的に混合される。 混合状態の深熱化が類似の普遍的制限分布を許容するかどうかはまだ不明である。 ここでは、局所的な量子チャネル、すなわちエラーを含む量子力学について、この問題に答える。 遅延混合状態射影アンサンブルは誤差チャネルの正規化Choi状態によって完全に決定され、基礎となるユニタリダイナミクスの微視的詳細とは無関係に普遍的であることを示す。 この結果は、二元系回路、大域的ハールランダム力学、局所的ハールランダム回路を局所的に解析的に確立し、量子ビット回路で数値的に検証し、イジング力学を蹴った。 可解な設定では、極限アンサンブルへの指数的に高速な収束を求める。 以上の結果から, 量子力学への深い熱化を推し進め, 量子誤差とランダムな混合状態アンサンブルとの直接対応を確立した。

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