論文の概要: Dynamical quantum simulations as laboratories for quantum information

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.37589v1
• Date: Tue, 27 Oct 2026 17:26:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-28 21:04:31.732961
• Title: Dynamical quantum simulations as laboratories for quantum information
• Title（参考訳）: 量子情報のための実験室としての動的量子シミュレーション
• Abstract要約: 有限 XX および XXX スピン鎖におけるグリーン関数の計算に使用される局所パルスプロトコルを考える。 我々は表現と読み出しを明確に分離している。 ソースレコードを超えて、同じ減少状態でも、ベル状態の回復と量子通信率の観点から結果を再解釈することができます。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.588690078299699
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Dynamical quantum simulations are commonly designed to access a particular response function or correlation function. Yet the underlying protocol prepares a family of many-body states that contains information well beyond the observable for which the simulation was originally designed. In this work, we explore the idea of using these states as laboratories for quantum information. As a case study, we consider the local-pulse protocols used to compute Green functions in finite XX and XXX spin chains, and we interpret opposite source rotations as encoding a classical bit into the many-body system. This allows us to follow how the resulting record propagates, how it is encoded across local subsystems, and how readily it can be accessed with different measurements. We also find a clear separation between representation and readout. While fermionic covariance data exactly reconstruct the signed response in the XX chain, simple spin measurements recover a larger fraction of the locally available information in the XXX chain. This reversed ordering persists when we move from finite-pulse discrimination to local source-angle estimation. Going beyond the source record, the same reduced states also allow us to reinterpret results in terms of Bell state recovery and quantum communication rates, as well as providing direct access to the evolving bipartite and genuine multipartite entanglement of the system. Our results show that dynamical quantum simulations developed for response calculations can naturally be used to ask a much broader set of quantum-information questions about the many-body states they already prepare.
• Abstract（参考訳）: 動的量子シミュレーションは、一般に特定の応答関数や相関関数にアクセスするように設計されている。 しかし、基盤となるプロトコルは、当初シミュレーションが設計された観測可能な範囲を超えて情報を含む多体状態のファミリーを準備している。 本研究では、これらの状態を量子情報の実験室として使用するという考え方を探求する。 ケーススタディとして、有限 XX および XXX スピン鎖におけるグリーン関数の計算に使用される局所パルスプロトコルを考察し、逆ソース回転を古典ビットを多体系に符号化するものとして解釈する。 これにより、結果のレコードの伝播方法、ローカルサブシステム間でエンコードされる方法、そして異なる測定値で簡単にアクセスできる方法に従うことができます。 また、表現と読み出しを明確に分離しています。 フェルミオン共分散データは XX 鎖の符号付き応答を正確に再構成するが、単純なスピン測定は XXX 鎖の局所的に利用可能な情報の大部分を復元する。 この逆順序付けは、有限パルス判別から局所的なソースアングル推定に移行する際に持続する。 ソースレコードを超えて、同じ減少状態でも、ベル状態の回復と量子通信率の観点から結果を再解釈することができ、システムの進化する二部構造と真の多部構造への直接アクセスを可能にします。 この結果から, 応答計算のために開発された動的量子シミュレーションは, 既に準備済みの多体状態に関するより広範な量子情報質問に自然に利用できることがわかった。

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