用重力对偶调控纯量子混沌态的量子魔力

量子魔法是一种基本资源,它量化了量子态在经典计算机上被有效模拟的程度。该工作研究了由费米子反平坦性(FAF)从Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)哈密顿量(含有 \(N\) 个马约拉纳费米子)构造的态。研究人员解析地证明,在 \(N\) 大的极限下,纯Kourkoulou-Maldacena(KM)态(对偶于视界后方存在世界末日粒子的量子黑洞)的量子魔法随 \(N\) 线性增长,其斜率取决于黑洞温度,可在零到 \(1/2\) 之间调节。相比之下,高斯态在SYK哈密顿量实时演化下的FAF,会以一种由领先Ruelle-Pollicot共振倍数给出的速率,指数趋近于 \({\approx N/2}\)。对于SYK能量本征态,通过结合Krylov子空间与GPU加速技术对 \(N \leq 54\) 进行的数值计算表明,其 \(N\) 的次导正修正随 \(N\) 指数衰减,但如果SYK耦合被稀疏化,则呈幂律衰减;且对于接近基态(一个具有已确立引力类比性质的区域)的态,该修正的幅度大出一个数量级。该团队的研究结果为理解量子信息、量子混沌与低维量子引力之间的关系提供了新见解。
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提交arXiv: 2026-07-02 09:25

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