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
Hitta det här uppsatsen intressant eller vill diskutera? Scite eller lämna en kommentar på SciRate.
Abstrakt
I motsats till interagerande system har grundtillståndet för fria system ett mycket ordnat mönster av kvantkorrelationer, vilket framgår av Wicks nedbrytning. Här kvantifierar vi effekten av interaktioner genom att mäta den kränkning de orsakar på Wicks nedbrytning. I synnerhet uttrycker vi denna kränkning i termer av det låga intrasslingsspektrumet av fermioniska system. Dessutom etablerar vi en relation mellan Wicks satsöverträdelse och interaktionsavståndet, det minsta avståndet mellan systemets reducerade densitetsmatris och det för den optimala fria modellen närmast den interagerande. Vårt arbete ger möjlighet att kvantifiera effekten av interaktioner i fysiska system genom mätbara kvantkorrelationer.
► BibTeX-data
► Referenser
[1] K. Byczuk, J. Kuneš, W. Hofstetter och D. Vollhardt. Kvantifiering av korrelationer i kvantmångpartikelsystem. Phys. Rev. Lett., 108: 087004, 2012. 10.1103/PhysRevLett.108.087004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.087004
[2] P. Calabrese och J. Cardy. Entanglement entropi och konform fältteori. 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 och R. Sensarma. Nonequilibrium fältteori för dynamik utgående från godtyckliga atermala initiala förhållanden. Phys. Rev. B, 99: 054306, 2019. 10.1103/PhysRevB.99.054306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.99.054306
[4] C. Chamon, A. Hamma och ER Mucciolo. Emergent irreversibilitet och intrasslingsspektrumstatistik. Phys. Rev. Lett., 112: 240501, 2014. 10.1103/PhysRevLett.112.240501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.240501
[5] G. De Chiara och A. Sanpera. Äkta kvantkorrelationer i kvantsystem för många kroppar: en genomgång av de senaste framstegen. 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 och P. Zoller. Kvantsimulering och 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 och A. Sanpera. Entanglementspektrum, kritiska exponenter och ordningsparametrar i kvantspinnkedjor. 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 och S. Kuhr. Observation av korrelerade partikel-hål-par och strängordning i lågdimensionella Mott-isolatorer. Science, 334 (6053): 200–203, 2011. 10.1126/science.1209284.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1209284
[9] JJ Fernández-Melgarejo och J. Molina-Vilaplana. Entanglement entropi: icke-gaussiska tillstånd och stark koppling. 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 och P. Zanardi. Marktillståndsförveckling och 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 och J. Moreno. Lokal densitet för bose-glasfasen. Phys. Rev. B, 98: 184206, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.184206.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.184206
[12] AY Kitaev. Alla i en exakt löst modell och mer. Annals of Physics, 321 (1): 2–111, 2006. https://doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005. Januari specialnummer.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2005.10.005
[13] RB Laughlin. Anomal quantum hall effect: En inkompressibel kvantvätska med fraktionerad laddade excitationer. Phys. Rev. Lett., 50: 1395–1398, 1983. 10.1103/PhysRevLett.50.1395.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.50.1395
[14] H. Li och FDM Haldane. Entanglement-spektrum som en generalisering av entanglement-entropi: Identifiering av topologisk ordning i icke-abelska fraktionerade kvanthalleffekttillstånd. Phys. Rev. Lett., 101: 010504, 2008. 10.1103/PhysRevLett.101.010504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.010504
[15] EM Lifshitz, LD Landau och LP Pitaevskii. Statistisk fysik, del 2: Theory of the Condensed State. Pergamon Press, 1980.
[16] D. Markham, JA Miszczak, Z. Puchała och K. Życzkowski. Kvanttillståndsdiskriminering: Ett geometriskt tillvägagångssätt. 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 och JK Pachos. Uppkomsten av gaussianitet i den termodynamiska gränsen för interagerande 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 och JK Pachos. Frifermionbeskrivningar av parafermionkedjor och strängnätsmodeller. 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 och VR Vieira. Uhlmann-koppling i fermioniska system som genomgår fasövergångar. 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 och O. Viyuela. Dynamiska fasövergångar vid ändlig temperatur från trohet och interferometriska Loschmidt-eko-inducerade mätvärden. Phys. Rev. B, 97: 094110, 2018. 10.1103/PhysRevB.97.094110.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.97.094110
[21] S. Moitra och R. Sensarma. Entanglement-entropi av fermioner från Wigner-funktioner: Exciterade tillstånd och öppna kvantsystem. Phys. Rev. B, 102: 184306, 2020. 10.1103/PhysRevB.102.184306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.102.184306
[22] R. Nandkishore och DA Huse. Många kroppslokalisering och termalisering i kvantstatistisk 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 till topologisk kvantberäkning. Cambridge University Press, 2012. 10.1017/CBO9780511792908.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511792908
[24] JK Pachos och Z. Papić. Kvantifiera effekten av interaktioner i kvantsystem med många kroppar. SciPost Phys. Lect. Notes, sida 4, 2018. 10.21468/SciPostPhysLectNotes.4.
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhysLectNotes.4
[25] K. Patrick, V. Caudrelier, Z. Papić och JK Pachos. Interaktionsavstånd i den utökade 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 och JK Pachos. Effektivitet av fria hjälpmodeller för att beskriva interagerande fermioner: Från Kohn-Sham-modellen till den optimala intrasslingsmodellen. Phys. Rev. B, 100: 075133, 2019b. 10.1103/PhysRevB.100.075133.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.100.075133
[27] I. Peschel. Beräkning av matriser med reducerad densitet från 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 och M.-C. Chung. Om förhållandet mellan entanglement och 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 och V. Eisler. Matriser med reducerad densitet och entanglement-entropi i modeller med fria 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 och M. Hafezi. Mätprotokoll för intrasslingsspektrumet av kalla atomer. Phys. Rev. X, 6: 041033, 2016. 10.1103/PhysRevX.6.041033.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041033
[31] N. Read och G. Moore. Fraktionell kvant Hall-effekt och icke-abelsk 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 och J. Schmiedmayer. Experimentell karakterisering av ett kvantsystem med många kroppar via korrelationer av högre ordning. 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 och J. Schmiedmayer. Förfall och återfall av icke-gaussiska korrelationer i ett kvantsystem med många kroppar. 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 och Fermi-ytan. Phys. Rev. Lett., 105: 050502, 2010. 10.1103/PhysRevLett.105.050502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.050502
[35] DC Tsui, HL Stormer och AC Gossard. Tvådimensionell magnetotransport i den extrema kvantgränsen. 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 och JK Pachos. Optimala gratis beskrivningar av teorier om många kroppar. Nature Communications, 8: 14926, 2017. 10.1038/ncomms14926.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms14926
[37] CJ Turner, AA Michailidis, DA Abanin, M. Serbyn och Z. Papić. Kvantärrade egentillstånd i en rydbergs atomkedja: Entanglement, nedbrytning av termalisering och stabilitet mot störningar. Phys. Rev. B, 98: 155134, 2018. 10.1103/PhysRevB.98.155134.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.98.155134
[38] F. Verstraete, M. Popp och JI Cirac. Entanglement kontra korrelationer i spinnsystem. 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 och AY Kitaev. Intrassling i kvantkritiska fenomen. Phys. Rev. Lett., 90: 227902, 2003. 10.1103/PhysRevLett.90.227902.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.227902
[40] GC Wick. Utvärderingen av kollisionsmatrisen. Phys. Rev., 80: 268–272, 1950. 10.1103/PhysRev.80.268.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.80.268
[41] P. Zanardi och N. Paunković. Marktillståndsöverlappning och kvantfasövergångar. Phys. Rev. E, 74: 031123, 2006. 10.1103/PhysRevE.74.031123.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.74.031123
Citerad av
Det gick inte att hämta Crossref citerade data under sista försök 2022-10-13 16:17:52: Det gick inte att hämta citerade data för 10.22331 / q-2022-10-13-840 från Crossref. Detta är normalt om DOI registrerades nyligen. På SAO / NASA ADS Inga uppgifter om citerande verk hittades (sista försök 2022-10-13 16:17:53).
Detta papper publiceras i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Upphovsrätten kvarstår med de ursprungliga upphovsrättsinnehavarna som författarna eller deras institutioner.
