論文の概要: Quantum Computing for Entanglement Asymmetry and the Quantum Mpemba Effect in Field Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.05987v1
- Date: Wed, 04 Nov 2026 05:34:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-06 03:25:57.952027
- Title: Quantum Computing for Entanglement Asymmetry and the Quantum Mpemba Effect in Field Theory
- Title（参考訳）: エンタングルメント非対称性の量子計算と場論における量子ムペンバ効果
- Abstract要約: 我々は、レニイエンタングルメント非対称性を推定するための量子測度プロトコルを構築する。
このプロトコルは、SWAPテストとランダム化対称性の回転に基づく電荷分解手順を組み合わせたものである。
固定加算精度$$の場合、必要な測定回数は、システム全体のサイズに明示的に依存せずに$mathcalO(-2)$としてスケールする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6945797019995363
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We construct a quantum measurement protocol for estimating the Rényi entanglement asymmetry, which quantifies symmetry breaking at the level of a subsystem and provides a probe of the quantum Mpemba effect. The protocol combines the SWAP test with a charge-resolving procedure based on randomized symmetry rotations. For a fixed additive accuracy $ε$, the required number of measurements scales as $\mathcal{O}(ε^{-2})$ without explicit dependence on the total system size, making the protocol particularly attractive for quantum many-body systems and lattice quantum field theories. As a representative application, we study the quantum Mpemba effect in the lattice Schwinger model with a $θ$ term using classical state-vector simulations. We further estimate the resources required to implement the protocol on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices, fault-tolerant quantum computers (FTQCs), and a representative early-FTQC architecture. Our results provide a measurement-efficient framework for investigating anomalous symmetry-restoration dynamics in quantum many-body systems and quantum field theories.
- Abstract（参考訳）: 我々は、Rényiエンタングルメント非対称性を推定するための量子測度プロトコルを構築し、サブシステムのレベルで対称性の破れを定量化し、量子ムペンバ効果のプローブを提供する。
このプロトコルは、SWAPテストとランダム化対称性の回転に基づく電荷分解手順を組み合わせたものである。
固定加算精度$ε$の場合、必要な測定回数は$\mathcal{O}(ε^{-2})$で、全体のシステムサイズに明示的に依存しないため、このプロトコルは量子多体系や量子場理論に特に魅力的である。
代表的な応用として、格子シュウィンガーモデルにおける量子Mpemba効果を古典的状態ベクトルシミュレーションを用いて$θ$項で研究する。
さらに、ノイズの多い中規模量子(NISQ)デバイス、フォールトトレラント量子コンピュータ(FTQC)、および代表的な早期FTQCアーキテクチャ上でプロトコルを実装するために必要なリソースを推定する。
本研究は,量子多体系および量子場理論における異常対称性の回復ダイナミクスを研究するための,測定効率のよい枠組みを提供する。
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