Escala de Tempo de Termalização Cresce Logaritmicamente Com a Distância da Região do Qubit

A escala de tempo que governa o quão rapidamente os sistemas quânticos alcançam estados estatísticos previsíveis cresce logaritmicamente com a distância entre as sub-regiões, uma descoberta surpreendente que desafia os modelos intuitivos de propagação de informações. Saptarshi Mandal, Alan Sherry e Sthitadhi Roy, do International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research, demonstram que o teletransporte de emaranhamento induzido por medição limita fundamentalmente a velocidade dessa termalização, mesmo quando as áreas do sistema quântico estão desconectadas. O trabalho deles revela que, embora as medições criem emaranhamento nessas áreas desconectadas, isso demonstra uma localidade emergente, em vez de resultar em não-localidade para a maioria dos sistemas. Existem exceções, no entanto, em circuitos especiais onde a aleatoriedade dos resultados da medição é perfeitamente transmitida, levando a uma termalização profunda em uma escala de tempo finita e indicando uma não-localidade genuína.

Limites de Localidade de Lieb-Robinson e Cones de Luz Causais

Este trabalho, publicado recentemente, investiga como as medições projetivas no ambiente de um sistema quântico impactam a emergência da localidade, ou sua ausência, dentro do próprio sistema. A análise da equipe centra-se na quantificação da “distância” entre um ensemble de estados quânticos e o ensemble de Haar. As medições criam emaranhamento através dessas partições, mas o estudo demonstra que sistemas genéricos de interação local exibem uma localidade emergente. Especificamente, as escalas de tempo para a termalização profunda e para o teletransporte de emaranhamento escalam logaritmicamente com a distância que separa as sub-regiões. Os pesquisadores consideraram uma medida de distância entre os momentos do ensemble e o ensemble de Haar, observando que escolheram esta norma por conveniência analítica, mas a física permanece inalterada para outras escolhas. No entanto, esta regra logarítmica não é absoluta.