将测量诱导相变推广至信息交换对称性破缺

在这项工作中，我们研究了量子反作用导致被监测系统信息动力学发生相变的条件。我们引入了一个框架，涵盖了广泛的实验，包括由投影测量组成的探针，以及更普遍地将量子信息从系统转移到量子计算机的探针。我们的框架明确使用了耦合系统、仪器和环境的幺正演化模型。利用演化态的 R\'enyi 熵和 von-Neumann 熵研究信息动力学，并为其构建了副本理论。我们确定了实验可能具有的副本对称性并讨论其自发对称性破缺。特别是，我们确定了一个最小子群，其自发对称性破缺会导致纠缠相变。仅当仪器中的信息与转移到环境中的信息关于系统动力学具有同等的信息量时，这种对称性才可能成立。我们将这一要求称为信息交换对称性，并通过熵之间的关系对其进行量化。随后，我们展示了如何将纠缠相变理解为信息交换对称性的自发破缺，而无需诉诸副本理论。接着证明了信息交换对称性破缺推广了测量诱导相变 (MIPT) 的现象学。我们将此理论应用于伴随 Letter [Phys. Rev. A 111, L010402 (2025)] 中介绍的砖块结构量子增强实验，其中幺正算符选自 Haar 测度，并识别出不同于 MIPT 的独特普适类。这种信息交换对称性破缺的概念推广了 MIPT，并为理解量子增强实验中的量子信息动力学提供了框架。