1School of Physics and Astronomy, Universiteit van Leeds, Leeds LS2 9JT, Verenigd Koninkrijk
2Instituto de Telecomunicações, Av. Rovisco Pais 1, 1049-001 Lissabon, Portugal
3Departamento de Matemática, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Rovisco Pais 1, 1049-001 Lissabon, Portugal
Vind je dit artikel interessant of wil je het bespreken? Scite of laat een reactie achter op SciRate.
Abstract
In tegenstelling tot op elkaar inwerkende systemen heeft de grondtoestand van vrije systemen een sterk geordend patroon van kwantumcorrelaties, zoals blijkt uit de ontbinding van Wick. Hier kwantificeren we het effect van interacties door de schending te meten die ze veroorzaken op de ontbinding van Wick. In het bijzonder drukken we deze schending uit in termen van het lage verstrengelingsspectrum van fermionische systemen. Bovendien leggen we een verband vast tussen de schending van de stelling van Wick en de interactieafstand, de kleinste afstand tussen de matrix met verminderde dichtheid van het systeem en die van het optimale vrije model dat het dichtst bij het interacterende model ligt. Ons werk biedt de middelen om het effect van interacties in fysieke systemen te kwantificeren door middel van meetbare kwantumcorrelaties.
► BibTeX-gegevens
► Referenties
[1] K. Byczuk, J. Kuneš, W. Hofstetter en D. Vollhardt. Kwantificering van correlaties in kwantumveeldeeltjessystemen. Fysiek. Rev. Lett., 108: 087004, 2012. 10.1103/PhysRevLett.108.087004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.087004
[2] P. Calabrese en J. Cardy. Verstrengelingsentropie en conforme veldentheorie. Journal of Physics A: Wiskundig en theoretisch, 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 en R. Sensarma. Niet-evenwichtsveldentheorie voor dynamiek uitgaande van willekeurige athermische beginvoorwaarden. Fysiek. Rev. B, 99: 054306, 2019. 10.1103/PhysRevB.99.054306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.054306
[4] C. Chamon, A. Hamma en ER Mucciolo. Statistieken over opkomende onomkeerbaarheid en verstrengelingsspectrum. Fysiek. Rev. Lett., 112: 240501, 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.240501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.240501
[5] G. De Chiara en A. Sanpera. Echte kwantumcorrelaties in kwantumveeldeeltjessystemen: een overzicht van recente vooruitgang. 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 en P. Zoller. Kwantumsimulatie en spectroscopie van verstrengeling Hamiltonianen. Natuurfysica, 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 en A. Sanpera. Verstrengelingsspectrum, kritische exponenten en ordeparameters in kwantumspinketens. Fysiek. 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 en S. Kuhr. Observatie van gecorreleerde deeltjes-gatparen en stringvolgorde in laag-dimensionale Mott-isolatoren. Wetenschap, 334 (6053): 200–203, 2011. 10.1126/science.1209284.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1209284
[9] JJ Fernández-Melgarejo en J. Molina-Vilaplana. Verstrengelingsentropie: niet-gaussiaanse toestanden en sterke koppeling. 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 en P. Zanardi. Grondtoestandverstrengeling en geometrische entropie in het Kitaev-model. 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 en J. Moreno. Lokale dichtheid van de bose-glass-fase. Fysiek. Rev. B, 98: 184206, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.184206.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.184206
[12] AY Kitajev. Anyons in een exact opgelost model en daarbuiten. Annals of Physics, 321 (1): 2–111, 2006. https:///doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005. Speciaal nummer van januari.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2005.10.005
[13] RB Lachlin. Abnormaal quantum hall-effect: een onsamendrukbare kwantumvloeistof met fractioneel geladen excitaties. Fysiek. Rev. Lett., 50: 1395–1398, 1983. 10.1103/PhysRevLett.50.1395.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.50.1395
[14] H. Li en FDM Haldane. Verstrengelingsspectrum als een generalisatie van verstrengelingsentropie: identificatie van topologische orde in niet-abelse fractionele quantum Hall-effecttoestanden. Fysiek. Rev. Lett., 101: 010504, 2008. 10.1103/PhysRevLett.101.010504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.010504
[15] EM Lifshitz, LD Landau en LP Pitaevskii. Statistische fysica, deel 2: theorie van de gecondenseerde toestand. Pergamon-pers, 1980.
[16] D. Markham, JA Miszczak, Z. Puchała en K. Życzkowski. Kwantumstaatdiscriminatie: een geometrische benadering. Fysiek. 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 en JK Pachos. Opkomst van gaussianiteit in de thermodynamische limiet van op elkaar inwerkende fermionen. Fysiek. 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 en JK Pachos. Free-fermion beschrijvingen van parafermion-ketens en string-net-modellen. Fysiek. 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 en VR Vieira. Uhlmann-verbinding in fermionische systemen die faseovergangen ondergaan. Fysiek. 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 en O. Viyuela. Dynamische faseovergangen bij eindige temperatuur van getrouwheid en interferometrische Loschmidt-echo-geïnduceerde metrieken. Fysiek. Rev. B, 97: 094110, 2018. 10.1103/PhysRevB.97.094110.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.97.094110
[21] S. Moitra en R. Sensarma. Verstrengelingsentropie van fermionen van Wigner-functies: opgewonden toestanden en open kwantumsystemen. Fysiek. Rev. B, 102: 184306, 2020. 10.1103/PhysRevB.102.184306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.184306
[22] R. Nandkishore en DA Huse. Lokalisatie en thermalisatie van meerdere lichamen in de kwantumstatistische mechanica. Jaaroverzicht van de fysica van de gecondenseerde materie, 6 (1): 15–38, 2015. 10.1146/annurev-conmatphys-031214-014726.
https: / / doi.org/ 10.1146 / annurev-conmatphys-031214-014726
[23] J.K Pachos. Inleiding tot topologische kwantumberekening. Cambridge University Press, 2012. 10.1017/CBO9780511792908.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511792908
[24] JK Pachos en Z. Papić. Het kwantificeren van het effect van interacties in kwantum veeldeeltjessystemen. SciPost Fysiek. Lezing Aantekeningen, pagina 4, 2018. 10.21468/SciPostPhysLectNotes.4.
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhysLectNotes.4
[25] K. Patrick, V. Caudrelier, Z. Papić en JK Pachos. Interactieafstand in het uitgebreide XXZ-model. Fysiek. 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 en JK Pachos. Efficiëntie van vrije hulpmodellen bij het beschrijven van interacterende fermionen: van het Kohn-Sham-model tot het optimale verstrengelingsmodel. Fys. Dz. B, 100: 075133, 2019b. 10.1103/PhysRevB.100.075133.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.075133
[27] I. Peschel. Berekening van matrices met verminderde dichtheid uit correlatiefuncties. Journal of Physics A: Wiskundig en algemeen, 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 en M.-C. Tsjoeng. Over de relatie tussen verstrengeling en subsysteem Hamiltonianen. 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 en V. Eisler. Matrices met verminderde dichtheid en verstrengelingsentropie in vrije-roostermodellen. Journal of Physics A: Wiskundig en theoretisch, 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 en M. Hafezi. Meetprotocol voor het verstrengelingsspectrum van koude atomen. Fysiek. Rev. X, 6: 041033, 2016. 10.1103/PhysRevX.6.041033.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041033
[31] N. Lees en G. Moore. Fractionele kwantum Hall-effect en niet-abelse statistieken. Voortgang van 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 en J. Schmiedmayer. Experimentele karakterisering van een kwantum veeldeeltjessysteem via correlaties van hogere orde. Natuur, 545: 323–326, 2017. 10.1038/nature22310.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature22310
[33] T. Schweigler, M. Gluza, M. Tadzjieks, S. Sotiriadis, F. Cataldini, S.-C. Ji, FS Møller, J. Sabino, B. Rauer, J. Eisert en J. Schmiedmayer. Verval en herhaling van niet-gaussiaanse correlaties in een kwantum veeldeeltjessysteem. Natuurfysica, 17: 559–563, 2021. 10.1038/s41567-020-01139-2.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-01139-2
[34] B. Swingle. Verstrengeling entropie en het Fermi-oppervlak. Fysiek. Rev. Lett., 105: 050502, 2010. 10.1103/PhysRevLett.105.050502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.050502
[35] DC Tsui, HL Stormer en AC Gossard. Tweedimensionaal magnetotransport in de uiterste kwantumlimiet. Fysiek. 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 en JK Pachos. Optimale gratis beschrijvingen van theorieën met meerdere lichamen. Nature Communications, 8: 14926, 2017. 10.1038/ncomms14926.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms14926
[37] CJ Turner, AA Michailidis, DA Abanin, M. Serbyn en Z. Papić. Eigenstaten met kwantumlittekens in een rydberg-atoomketen: verstrengeling, afbraak van thermalisatie en stabiliteit voor verstoringen. Fysiek. Rev. B, 98: 155134, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.155134.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.155134
[38] F. Verstraete, M. Popp en JI Cirac. Verstrengeling versus correlaties in spinsystemen. Fysiek. 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 en AY Kitaev. Verstrengeling in kwantumkritische verschijnselen. Fysiek. Rev. Lett., 90: 227902, 2003. 10.1103/PhysRevLett.90.227902.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.227902
[40] GC Wick. De evaluatie van de botsingsmatrix. Fysiek. Rev., 80: 268–272, 1950. 10.1103/PhysRev.80.268.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.80.268
[41] P. Zanardi en N. Paunković. Overlap van de grondtoestand en kwantumfase-overgangen. Fysiek. Rev. E, 74: 031123, 2006. 10.1103/PhysRevE.74.031123.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.74.031123
Geciteerd door
Kon niet ophalen Door Crossref geciteerde gegevens tijdens laatste poging 2022-10-13 16:17:52: Kon geciteerde gegevens voor 10.22331 / q-2022-10-13-840 niet ophalen van Crossref. Dit is normaal als de DOI recent is geregistreerd. Aan SAO / NASA ADS er zijn geen gegevens gevonden over het citeren van werken (laatste poging 2022-10-13 16:17:53).
Dit artikel is gepubliceerd in Quantum onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationaal (CC BY 4.0) licentie. Het auteursrecht blijft berusten bij de oorspronkelijke houders van auteursrechten, zoals de auteurs of hun instellingen.
