1Escola de Física e Astronomia, Universidade de Leeds, Leeds LS2 9JT, Reino Unido
2Instituto de Telecomunicações, Av. Rovisco Pais 1, 1049-001 Lisboa, Portugal
3Departamento de Matemática, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Av. Prof. Rovisco Pais 1, 1049-001 Lisboa, Portugal
Acha este artigo interessante ou deseja discutir? Scite ou deixe um comentário no SciRate.
Sumário
Em contraste com os sistemas em interação, o estado fundamental dos sistemas livres tem um padrão altamente ordenado de correlações quânticas, como testemunhado pela decomposição de Wick. Aqui, quantificamos o efeito das interações medindo a violação que elas causam na decomposição de Wick. Em particular, expressamos esta violação em termos do espectro de baixo emaranhamento dos sistemas fermiônicos. Além disso, estabelecemos uma relação entre a violação do teorema de Wick e a distância de interação, a menor distância entre a matriz de densidade reduzida do sistema e a do modelo livre ótimo mais próximo do interagente. Nosso trabalho fornece os meios para quantificar o efeito das interações em sistemas físicos por meio de correlações quânticas mensuráveis.
► dados BibTeX
► Referências
[1] K. Byczuk, J. Kuneš, W. Hofstetter e D. Vollhardt. Quantificação de correlações em sistemas quânticos de muitas partículas. Física Rev. Lett., 108: 087004, 2012. 10.1103/PhysRevLett.108.087004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.087004
[2] P. Calabrese e J. Cardy. Entropia de emaranhamento e teoria de campos conforme. 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 e R. Sensarma. Teoria de campo fora de equilíbrio para dinâmica a partir de condições iniciais atérmicas arbitrárias. Física Rev. B, 99: 054306, 2019. 10.1103/PhysRevB.99.054306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.054306
[4] C. Chamon, A. Hamma e ER Mucciolo. Estatísticas de espectro de irreversibilidade emergente e emaranhamento. Física Rev. Lett., 112: 240501, 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.240501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.240501
[5] G. De Chiara e A. Sanpera. Correlações quânticas genuínas em sistemas quânticos de muitos corpos: uma revisão do progresso recente. 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 e P. Zoller. Simulação quântica e espectroscopia de hamiltonianos emaranhados. 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 e A. Sanpera. Espectro de emaranhamento, expoentes críticos e parâmetros de ordem em cadeias de spin quânticos. Física 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 e S. Kuhr. Observação de pares partícula-buraco correlacionados e ordem das cordas em isoladores Mott de baixa dimensão. Science, 334 (6053): 200–203, 2011. 10.1126/science.1209284.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1209284
[9] JJ Fernández-Melgarejo e J. Molina-Vilaplana. Entropia de emaranhamento: estados não gaussianos e acoplamento forte. 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 e P. Zanardi. Emaranhamento de estado fundamental e entropia geométrica no modelo de Kitaev. 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 e J. Moreno. Densidade local da fase bose-glass. Física Rev. B, 98: 184206, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.184206.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.184206
[12] AY Kitaev. Anyons em um modelo exatamente resolvido e além. Annals of Physics, 321 (1): 2–111, 2006. https://doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005. Edição Especial de Janeiro.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2005.10.005
[13] RB Laughlin. Efeito hall quântico anômalo: Um fluido quântico incompressível com excitações fracionadas. Física Rev. Lett., 50: 1395-1398, 1983. 10.1103/PhysRevLett.50.1395.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.50.1395
[14] H. Li e FDM Haldane. Espectro de emaranhamento como generalização da entropia de emaranhamento: Identificação de ordem topológica em estados de efeito Hall quântico fracionário não abeliano. Física Rev. Lett., 101: 010504, 2008. 10.1103/PhysRevLett.101.010504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.010504
[15] EM Lifshitz, LD Landau e LP Pitaevskii. Física Estatística, Parte 2: Teoria do Estado Condensado. Pergamon Press, 1980.
[16] D. Markham, JA Miszczak, Z. Puchała e K. Życzkowski. Discriminação quântica de estados: Uma abordagem geométrica. Física 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 e JK Pachos. Emergência da gaussianidade no limite termodinâmico dos férmions interagentes. Física 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 e JK Pachos. Descrições de férmions livres de cadeias de parafermions e modelos de rede de cordas. Física 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 e VR Vieira. Conexão de Uhlmann em sistemas fermiônicos submetidos a transições de fase. Física 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 e O. Viyuela. Transições de fase dinâmicas em temperatura finita de fidelidade e métricas interferométricas induzidas por eco Loschmidt. Física Rev. B, 97: 094110, 2018. 10.1103/PhysRevB.97.094110.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.97.094110
[21] S. Moitra e R. Sensarma. Entropia de emaranhamento de férmions de funções de Wigner: Estados excitados e sistemas quânticos abertos. Física Rev. B, 102: 184306, 2020. 10.1103/PhysRevB.102.184306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.184306
[22] R. Nandkishore e DA Huse. Localização de muitos corpos e termalização em mecânica estatística quântica. Revisão Anual da Física da Matéria Condensada, 6 (1): 15–38, 2015. 10.1146/annurev-conmatphys-031214-014726.
https: / / doi.org/ 10.1146 / annurev-conmatphys-031214-014726
[23] JK Pachos. Introdução à Computação Quântica Topológica. Cambridge University Press, 2012. 10.1017/CBO9780511792908.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511792908
[24] JK Pachos e Z. Papić. Quantificando o efeito das interações em sistemas quânticos de muitos corpos. SciPost Phys. Ler. Notas, página 4, 2018. 10.21468/SciPostPhysLectNotes.4.
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhysLectNotes.4
[25] K. Patrick, V. Caudrelier, Z. Papić e JK Pachos. Distância de interação no modelo XXZ estendido. Física 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 e JK Pachos. Eficiência de modelos auxiliares livres na descrição de férmions em interação: Do modelo Kohn-Sham ao modelo de emaranhamento ótimo. Física. Rev. B, 100: 075133, 2019b. 10.1103/PhysRevB.100.075133.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.075133
[27] I. Peschel. Cálculo de matrizes de densidade reduzida a partir de funções de correlação. 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 e M.‑C. Chung. Sobre a relação entre emaranhamento e subsistema hamiltonianos. 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 e V. Eisler. Matrizes de densidade reduzida e entropia de emaranhamento em modelos de rede livre. 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 e M. Hafezi. Protocolo de medição para o espectro de emaranhamento de átomos frios. Física Rev. X, 6: 041033, 2016. 10.1103/PhysRevX.6.041033.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041033
[31] N. Read e G. Moore. Efeito Hall quântico fracionário e estatística não-nabeliana. 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 e J. Schmiedmayer. Caracterização experimental de um sistema quântico de muitos corpos por meio de correlações de ordem superior. 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 e J. Schmiedmayer. Decaimento e recorrência de correlações não gaussianas em um sistema quântico de muitos corpos. Nature Physics, 17: 559-563, 2021. 10.1038/s41567-020-01139-2.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-01139-2
[34] B. Balançar. Entropia de emaranhamento e superfície de Fermi. Física Rev. Lett., 105: 050502, 2010. 10.1103/PhysRevLett.105.050502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.050502
[35] DC Tsui, HL Stormer e AC Gossard. Magnetotransporte bidimensional no limite quântico extremo. Física 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 e JK Pachos. Descrições livres ótimas de teorias de muitos corpos. Nature Communications, 8: 14926, 2017. 10.1038/ncomms14926.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms14926
[37] CJ Turner, AA Michailidis, DA Abanin, M. Serbyn e Z. Papić. Autoestados com cicatrizes quânticas em uma cadeia de átomos de Rydberg: Emaranhamento, quebra de termalização e estabilidade a perturbações. Física Rev. B, 98: 155134, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.155134.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.155134
[38] F. Verstraete, M. Popp e JI Cirac. Emaranhamento versus correlações em sistemas de spin. Física 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 e AY Kitaev. Emaranhamento em fenômenos críticos quânticos. Física Rev. Lett., 90: 227902, 2003. 10.1103/PhysRevLett.90.227902.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.227902
[40] GC Wick. A avaliação da matriz de colisão. Física Rev., 80: 268-272, 1950. 10.1103/PhysRev.80.268.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.80.268
[41] P. Zanardi e N. Paunković. Sobreposição de estado fundamental e transições de fase quântica. Física Rev. E, 74: 031123, 2006. 10.1103/PhysRevE.74.031123.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.74.031123
Citado por
Não foi possível buscar Dados citados por referência cruzada durante a última tentativa 2022-10-13 16:17:52: Não foi possível buscar dados citados por 10.22331 / q-2022-10-13-840 do Crossref. Isso é normal se o DOI foi registrado recentemente. Em SAO / NASA ADS nenhum dado sobre a citação de trabalhos foi encontrado (última tentativa 2022-10-13 16:17:53).
Este artigo é publicado na Quantum sob o Atribuição 4.0 do Creative Commons Internacional (CC BY 4.0) licença. Os direitos autorais permanecem com os detentores originais, como os autores ou suas instituições.
