部分投影系综与信息扰动的时空结构

非平衡量子多体系统中的热化与信息混洗紧密交织:局域子系统会动态趋近热态密度矩阵,而其熵则追踪非局域信息的传播。投影系综——即通过互补子系统测量结果条件化的纯态系综——为热化过程提供了高阶探针,在后期会收敛至受守恒律约束的普适最大熵系综。该工作提出部分投影系综(PPE)框架,用于研究信息混洗的时空结构如何在投影系综中留下印记。PPE由子系统在空间分离的互补子区域测量时诱导出的混合态系综构成(同时追踪剩余部分),天然适用于包含测量结果丢弃或噪声损失的情景。研究表明,PPE的统计涨落能精确追踪信息传播的因果光锥,从而揭示混洗动力学如何编码于系综结构中。此外,团队证明与PPE关联的比特串概率分布(PoPs)呈现独特动力学行为,为混洗过程提供了实验可观测探针。PPE涨落和PoPs均对丢弃区域尺寸表现出指数敏感性,反映出量子关联在信息擦除或损失下的指数级退化。这些发现通过不可积踢伊辛链得到验证,结合遍历区的数值模拟与其对偶点的精确解,并借助ℓ比特模型的理论支持将分析扩展至多体局域化(MBL)区域。遍历区与MBL区分别标志性的线性光锥与对数光锥特征自然浮现于PPE动力学中,证实其作为探测信息混洗与深度热化的强有力工具。

量科快讯