1School of Physics and Astronomy, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, Storbritannia
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
Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.
Abstrakt
I motsetning til samvirkende systemer har grunntilstanden til frie systemer et høyt ordnet mønster av kvantekorrelasjoner, noe Wicks dekomponering viser. Her kvantifiserer vi effekten av interaksjoner ved å måle bruddet de forårsaker på Wicks dekomponering. Spesielt uttrykker vi dette bruddet i form av det lave sammenfiltringsspekteret til fermioniske systemer. Videre etablerer vi en relasjon mellom Wicks teorembrudd og interaksjonsavstanden, den minste avstanden mellom den reduserte tetthetsmatrisen til systemet og den til den optimale frie modellen nærmest den samvirkende. Vårt arbeid gir midler til å kvantifisere effekten av interaksjoner i fysiske systemer gjennom målbare kvantekorrelasjoner.
► BibTeX-data
► Referanser
[1] K. Byczuk, J. Kuneš, W. Hofstetter og D. Vollhardt. Kvantifisering av korrelasjoner i kvante mange-partikkelsystemer. 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-likevektsfeltteori for dynamikk med utgangspunkt i vilkårlige atermale startforhold. 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 sammenfiltringsspekterstatistikk. 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. Ekte kvantekorrelasjoner i kvante mange-kroppssystemer: en gjennomgang av nylig fremgang. 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 av 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. Sammenfiltringsspekter, kritiske eksponenter og ordensparametere i kvantespinnkjeder. 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. Observasjon av korrelerte partikkel-hull-par og strengrekkefølge i lavdimensjonale 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 stater og sterk 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. Grunntilstandssammenfiltring 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 tetthet av bose-glass-fasen. Phys. Rev. B, 98: 184206, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.184206.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.184206
[12] AY Kitaev. Hvem som helst i en nøyaktig løst modell og utover. Annals of Physics, 321 (1): 2–111, 2006. https:///doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005. januar spesialutgave.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2005.10.005
[13] RB Laughlin. Anomal kvantehalleffekt: En inkompressibel kvantevæske med fraksjonelt ladede eksitasjoner. 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 av entanglement entropi: Identifikasjon av topologisk rekkefølge i ikke-abelske fraksjonelle kvante Hall-effekttilstander. 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 fysikk, del 2: Theory of the Condensed State. Pergamon Press, 1980.
[16] D. Markham, JA Miszczak, Z. Puchała og K. Życzkowski. Kvantetilstandsdiskriminering: En geometrisk tilnærming. 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. Fremveksten av gaussianitet i den termodynamiske grensen 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 av parafermion kjeder og streng-nett 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 som gjennomgår faseoverganger. 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 faseoverganger ved endelig temperatur fra troskap og interferometriske Loschmidt-ekko-induserte metrikk. 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 av fermioner fra Wigner-funksjoner: Eksiterte tilstander og åpne 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-kroppslokalisering og termalisering i kvantestatistisk mekanikk. 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. Introduksjon til topologisk kvanteberegning. Cambridge University Press, 2012. 10.1017/CBO9780511792908.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511792908
[24] JK Pachos og Z. Papić. Kvantifisere effekten av interaksjoner i kvante-mangekroppssystemer. SciPost Phys. Lekt. Notes, side 4, 2018. 10.21468/SciPostPhysLectNotes.4.
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhysLectNotes.4
[25] K. Patrick, V. Caudrelier, Z. Papić og JK Pachos. Interaksjonsavstand i den utvidede XXZ-modellen. 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 J.K. Pachos. Effektivitet av frie hjelpemodeller for å beskrive interagerende fermioner: Fra Kohn-Sham-modellen til den optimale sammenfiltringsmodellen. Phys. Rev. B, 100: 075133, 2019b. 10.1103/PhysRevB.100.075133.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.075133
[27] I. Peschel. Beregning av matriser med redusert tetthet fra korrelasjonsfunksjoner. 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 mellom 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. Reduserte tetthetsmatriser og entanglement-entropi i modeller med frie 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. Måleprotokoll for sammenfiltringsspekteret av kalde 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. Fraksjonert kvante Hall-effekt og ikke-abelsk statistikk. 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. Eksperimentell karakterisering av et kvante-mangekroppssystem via høyere ordens korrelasjoner. 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. Forfall og tilbakefall av ikke-gaussiske korrelasjoner i et kvante-mangekroppssystem. Nature Physics, 17: 559–563, 2021. 10.1038/s41567-020-01139-2.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-01139-2
[34] B. Svinge. Entanglement entropi og Fermi-overflaten. 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. Todimensjonal magnetotransport i den ekstreme kvantegrensen. 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 av teorier om mange kropper. 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. Kvante-arrde egentilstander i en rydberg-atomkjede: sammenfiltring, nedbrytning av termalisering og stabilitet til 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 korrelasjoner i spinnsystemer. 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. Forviklinger i kvantekritiske fenomener. Phys. Rev. Lett., 90: 227902, 2003. 10.1103/PhysRevLett.90.227902.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.227902
[40] GC Wick. Evalueringen av kollisjonsmatrisen. 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. Grunntilstandsoverlapping og kvantefaseoverganger. Phys. Rev. E, 74: 031123, 2006. 10.1103/PhysRevE.74.031123.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.74.031123
Sitert av
Kunne ikke hente Crossref sitert av data under siste forsøk 2022-10-13 16:17:52: Kunne ikke hente siterte data for 10.22331 / q-2022-10-13-840 fra Crossref. Dette er normalt hvis DOI nylig ble registrert. På SAO / NASA ADS ingen data om sitering av verk ble funnet (siste forsøk 2022-10-13 16:17:53).
Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.
