开放量子系统中代数的置乱

量子系统中信息动力学置乱的许多定量研究方法涉及对超时序关联子(out-of-time-ordered correlators, OTOCs)的研究。本文引入一种代数 OTOC($\mathcal{A}$-OTOC),使我们能够研究量子信道下广义量子子系统的信息置乱。对于封闭量子系统,这一代数框架最近被用于统一算子纠缠、相干生成能力和 Loschmidt 回波等量子信息论概念。本工作的主要重点是将这些技术自然推广到开放量子系统。我们首先证明,对于酉动力学,$\mathcal{A}$-OTOC 量化了信息置乱的广义概念,即观测量的子代数与其对易子代数之间的置乱。另一方面,对于开放量子系统,我们发现全局环境退相干与局域信息置乱之间存在竞争。我们通过解析研究代数与量子信道的各种示例来说明这种相互作用。为补充我们的解析结果,我们对两个范式系统——PXP 模型和海森堡 XXX 模型在退相位下进行了数值模拟。我们的数值结果揭示了与多体疤痕以及无退相干子空间稳定性之间的联系。