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从双幺正到双幺正:可精确求解多体量子动力学的2-范畴模型

量子物理 2024-07-31 v2 统计力学 范畴论

摘要

双幺正砖砌电路是基于时间方向和空间方向均幺正的2位门的可精确求解多体混沌量子系统模型。Prosen最近描述了一种称为“双幺正面内相互作用”的替代模型,我们在此称之为“钟摆式(clockwork)”,其基于以非砖砌结构组合的2-控制1-位幺正,却具有许多相同的吸引人全局性质。我们提出一个同时推广这两种现有模型的2-范畴框架,并用它表明砖砌与钟摆式电路可以丰富地相互作用,产生新型广义异质电路。我们表明这些相互作用由量子组合数据支配,并精确刻画了这些数据。这些广义电路仍可精确求解,且我们表明它们保留了原始模型的吸引特性,例如单点关联函数在因果光锥外处处消失。我们提出的框架使我们能将可解初态的概念直接扩展至这些双幺正电路,并表明其在双幺正电路动力学下会在有限时间步后导致最大纠缠增长与精确热化。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.07280,
  title  = {From dual-unitary to biunitary: a 2-categorical model for exactly-solvable many-body quantum dynamics},
  author = {Pieter W. Claeys and Austen Lamacraft and Jamie Vicary},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07280},
  year   = {2024}
}

备注

29 pages. Updated introduction to shaded calculus, introduced periodic biunitary circuits in Section 2.5, and provided explicit parametrizations of composite biunitaries in Appendix A