1School of Physics and Astronomy, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, Storbritannien
2Instituto de Telecomunicações, Av. Rovisco Pais 1, 1049-001 Lisboa, Portugal
3Departamento de Matemática, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais 1, 1049-001 Lisboa, Portugal
Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.
Abstrakt
I modsætning til interagerende systemer har frie systemers grundtilstand et højt ordnet mønster af kvantekorrelationer, som vidnet af Wicks nedbrydning. Her kvantificerer vi effekten af interaktioner ved at måle den krænkelse, de forårsager på Wicks nedbrydning. Især udtrykker vi denne krænkelse i form af det lave sammenfiltringsspektrum af fermioniske systemer. Desuden etablerer vi en relation mellem Wicks sætningsovertrædelse og interaktionsafstanden, den mindste afstand mellem systemets reducerede tæthedsmatrix og den for den optimale frie model tættest på den interagerende. Vores arbejde giver midlerne til at kvantificere effekten af interaktioner i fysiske systemer gennem målbare kvantekorrelationer.
► BibTeX-data
► Referencer
[1] K. Byczuk, J. Kuneš, W. Hofstetter og D. Vollhardt. Kvantificering af korrelationer i kvante mange-partikel systemer. Phys. Rev. Lett., 108: 087004, 2012. 10.1103/PhysRevLett.108.087004.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.087004
[2] P. Calabrese og J. Cardy. Entanglement entropi og konform feltteori. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 42 (50): 504005, 2009. 10.1088/1751-8113/42/50/504005.
https://doi.org/10.1088/1751-8113/42/50/504005
[3] A. Chakraborty, P. Gorantla og R. Sensarma. Ikke-ligevægtsfeltteori for dynamik med udgangspunkt i vilkårlige atermiske startbetingelser. Phys. Rev. B, 99: 054306, 2019. 10.1103/PhysRevB.99.054306.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.99.054306
[4] C. Chamon, A. Hamma og ER Mucciolo. Emergent irreversibilitet og sammenfiltringsspektrumstatistik. Phys. Rev. Lett., 112: 240501, 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.240501.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.240501
[5] G. De Chiara og A. Sanpera. Ægte kvante-korrelationer i kvante-mange-kropssystemer: en gennemgang af de seneste fremskridt. Reports on Progress in Physics, 81 (7): 074002, 2018. 10.1088/1361-6633/aabf61.
https://doi.org/10.1088/1361-6633/aabf61
[6] M. Dalmonte, B. Vermersch og P. Zoller. Kvantesimulering og spektroskopi af entanglement hamiltonians. Nature Physics, 14: 827-831, 2018. 10.1038/s41567-018-0151-7.
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0151-7
[7] G. De Chiara, L. Lepori, M. Lewenstein og A. Sanpera. Sammenfiltringsspektrum, kritiske eksponenter og ordensparametre i kvantespinkæder. Phys. Rev. Lett., 109: 237208, 2012. 10.1103/PhysRevLett.109.237208.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.237208
[8] M. Endres, M. Cheneau, T. Fukuhara, C. Weitenberg, P. Schauß, C. Gross, L. Mazza, MC Bañuls, L. Pollet, I. Bloch og S. Kuhr. Observation af korrelerede partikel-hul-par og strengrækkefølge i lavdimensionelle Mott-isolatorer. Science, 334 (6053): 200-203, 2011. 10.1126/science.1209284.
https://doi.org/10.1126/science.1209284
[9] JJ Fernández-Melgarejo og J. Molina-Vilaplana. Entanglement entropi: ikke-gaussiske tilstande og stærk kobling. Journal of High Energy Physics, 2021: 106, 2021. 10.1007/JHEP02(2021)106.
https://doi.org/10.1007/JHEP02(2021)106
[10] A. Hamma, R. Ionicioiu og P. Zanardi. Grundtilstandssammenfiltring og geometrisk entropi i Kitaev-modellen. Physics Letters A, 337 (1): 22–28, 2005. https:///doi.org/10.1016/j.physleta.2005.01.060.
https:///doi.org/10.1016/j.physleta.2005.01.060
[11] K. Hettiarachchilage, C. Moore, VG Rousseau, K.-M. Tam, M. Jarrell og J. Moreno. Lokal tæthed af bose-glasfasen. Phys. Rev. B, 98: 184206, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.184206.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.98.184206
[12] AY Kitaev. Enhver i en præcis løst model og videre. Annals of Physics, 321 (1): 2–111, 2006. https://doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005. januar særnummer.
https:///doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005
[13] RB Laughlin. Anomal quantum hall effect: En inkompressibel kvantevæske med fraktioneret ladede excitationer. Phys. Rev. Lett., 50: 1395–1398, 1983. 10.1103/PhysRevLett.50.1395.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.50.1395
[14] H. Li og FDM Haldane. Entanglement spektrum som en generalisering af entanglement entropi: Identifikation af topologisk orden i ikke-abelske fraktioneret kvante Hall effekt tilstande. Phys. Rev. Lett., 101: 010504, 2008. 10.1103/PhysRevLett.101.010504.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.010504
[15] EM Lifshitz, LD Landau og LP Pitaevskii. Statistisk fysik, del 2: Teori om den kondenserede tilstand. Pergamon Press, 1980.
[16] D. Markham, JA Miszczak, Z. Puchała og K. Życzkowski. Kvantetilstandsdiskrimination: En geometrisk tilgang. Phys. Rev. A, 77: 042111, 2008. 10.1103/PhysRevA.77.042111.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.77.042111
[17] G. Matos, A. Hallam, A. Deger, Z. Papić og JK Pachos. Fremkomsten af gaussianitet i den termodynamiske grænse for interagerende fermioner. Phys. Rev. B, 104: L180408, 2021. 10.1103/PhysRevB.104.L180408.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.104.L180408
[18] K. Meichanetzidis, CJ Turner, A. Farjami, Z. Papić og JK Pachos. Fri-fermion beskrivelser af parafermion kæder og string-net modeller. Phys. Rev. B, 97: 125104, 2018. 10.1103/PhysRevB.97.125104.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.97.125104
[19] B. Mera, C. Vlachou, N. Paunković og VR Vieira. Uhlmann-forbindelse i fermioniske systemer, der gennemgår faseovergange. Phys. Rev. Lett., 119: 015702, 2017. 10.1103/PhysRevLett.119.015702.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.015702
[20] B. Mera, C. Vlachou, N. Paunković, VR Vieira og O. Viyuela. Dynamiske faseovergange ved endelig temperatur fra troskab og interferometriske Loschmidt-ekko-inducerede metrikker. Phys. Rev. B, 97: 094110, 2018. 10.1103/PhysRevB.97.094110.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.97.094110
[21] S. Moitra og R. Sensarma. Entanglement-entropi af fermioner fra Wigner-funktioner: Exciterede tilstande og åbne kvantesystemer. Phys. Rev. B, 102: 184306, 2020. 10.1103/PhysRevB.102.184306.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.102.184306
[22] R. Nandkishore og DA Huse. Mange-legeme lokalisering og termalisering i kvantestatistisk mekanik. Annual Review of Condensed Matter Physics, 6 (1): 15-38, 2015. 10.1146/annurev-conmatphys-031214-014726.
https:///doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031214-014726
[23] JK Pachos. Introduktion til topologisk kvanteberegning. Cambridge University Press, 2012. 10.1017/CBO9780511792908.
https:///doi.org/10.1017/CBO9780511792908
[24] JK Pachos og Z. Papić. Kvantificering af virkningen af interaktioner i kvante mange-kropssystemer. SciPost Phys. Lect. Noter, side 4, 2018. 10.21468/SciPostPhysLectNotes.4.
https:///doi.org/10.21468/SciPostPhysLectNotes.4
[25] K. Patrick, V. Caudrelier, Z. Papić og JK Pachos. Interaktionsafstand i den udvidede XXZ-model. Phys. Rev. B, 100: 235128, 2019a. 10.1103/PhysRevB.100.235128.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.100.235128
[26] K. Patrick, M. Herrera, J. Southall, I. D'Amico og JK Pachos. Effektivitet af frie hjælpemodeller til at beskrive interagerende fermioner: Fra Kohn-Sham-modellen til den optimale sammenfiltringsmodel. Phys. Rev. B, 100: 075133, 2019b. 10.1103/PhysRevB.100.075133.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.100.075133
[27] I. Peschel. Beregning af reducerede tæthedsmatricer fra korrelationsfunktioner. Journal of Physics A: Mathematical and General, 36 (14): L205–L208, 2003. 10.1088/0305-4470/36/14/101.
https://doi.org/10.1088/0305-4470/36/14/101
[28] I. Peschel og M.-C. Chung. Om forholdet mellem entanglement og subsystem hamiltonians. EPL (Europhysics Letters), 96 (5): 50006, 2011. 10.1209/0295-5075/96/50006.
https://doi.org/10.1209/0295-5075/96/50006
[29] I. Peschel og V. Eisler. Matricer med reduceret tæthed og entanglement-entropi i modeller med frit gitter. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 42 (50): 504003, 2009. 10.1088/1751-8113/42/50/504003.
https://doi.org/10.1088/1751-8113/42/50/504003
[30] H. Pichler, G. Zhu, A. Seif, P. Zoller og M. Hafezi. Måleprotokol for sammenfiltringsspektret af kolde atomer. Phys. Rev. X, 6: 041033, 2016. 10.1103/PhysRevX.6.041033.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.041033
[31] N. Read og G. Moore. Fraktionel kvante Hall-effekt og nonabelsk statistik. Progress of Theoretical Physics Supplement, 107: 157-166, 1992. 10.1143/PTPS.107.157.
https:///doi.org/10.1143/PTPS.107.157
[32] T. Schweigler, V. Kasper, S. Erne, I. Mazets, B. Rauer, F. Cataldini, T. Langen, T. Gasenzer, J. Berges og J. Schmiedmayer. Eksperimentel karakterisering af et kvante-mangelegemesystem via højere ordens korrelationer. Nature, 545: 323–326, 2017. 10.1038/nature22310.
https:///doi.org/10.1038/nature22310
[33] T. Schweigler, M. Gluza, M. Tajik, S. Sotiriadis, F. Cataldini, S.-C. Ji, FS Møller, J. Sabino, B. Rauer, J. Eisert og J. Schmiedmayer. Forfald og gentagelse af ikke-gaussiske korrelationer i et kvante-mangel-kropssystem. Nature Physics, 17: 559–563, 2021. 10.1038/s41567-020-01139-2.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-01139-2
[34] B. Swingle. Entanglement entropi og Fermi overfladen. Phys. Rev. Lett., 105: 050502, 2010. 10.1103/PhysRevLett.105.050502.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.050502
[35] DC Tsui, HL Stormer og AC Gossard. Todimensionel magnetotransport i den ekstreme kvantegrænse. Phys. Rev. Lett., 48: 1559–1562, 1982. 10.1103/PhysRevLett.48.1559.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.48.1559
[36] CJ Turner, K. Meichanetzidis, Z. Papić og JK Pachos. Optimale gratis beskrivelser af teorier om mange kroppe. Nature Communications, 8: 14926, 2017. 10.1038/ncomms14926.
https:///doi.org/10.1038/ncomms14926
[37] CJ Turner, AA Michailidis, DA Abanin, M. Serbyn og Z. Papić. Kvantearrede egentilstande i en rydberg-atomkæde: sammenfiltring, nedbrydning af termalisering og stabilitet over for forstyrrelser. Phys. Rev. B, 98: 155134, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.155134.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.98.155134
[38] F. Verstraete, M. Popp og JI Cirac. Entanglement versus korrelationer i spin-systemer. Phys. Rev. Lett., 92: 027901, 2004. 10.1103/PhysRevLett.92.027901.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.92.027901
[39] G. Vidal, JI Latorre, E. Rico og AY Kitaev. Indvikling i kvantekritiske fænomener. Phys. Rev. Lett., 90: 227902, 2003. 10.1103/PhysRevLett.90.227902.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.227902
[40] GC Wick. Evalueringen af kollisionsmatricen. Phys. Rev., 80: 268–272, 1950. 10.1103/PhysRev.80.268.
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.80.268
[41] P. Zanardi og N. Paunković. Grundtilstandsoverlapning og kvantefaseovergange. Phys. Rev. E, 74: 031123, 2006. 10.1103/PhysRevE.74.031123.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevE.74.031123
Citeret af
Kunne ikke hente Crossref citeret af data under sidste forsøg 2022-10-13 16:17:52: Kunne ikke hente citerede data for 10.22331/q-2022-10-13-840 fra Crossref. Dette er normalt, hvis DOI blev registreret for nylig. På SAO/NASA ADS ingen data om at citere værker blev fundet (sidste forsøg 2022-10-13 16:17:53).
Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.
