Particle Number Fluctuations, Rényi and Symmetry-resolved Entanglement Entropy in Two-dimensional Fermi Gas from Multi-dimensional Bosonization
本文利用多维玻色化计算了二维费米气体的粒子数涨落和Rényi纠缠熵。特别是,我们计算这些数量的圆形费米面和圆形纠缠表面。这两个量都显示出对面积定律的对数破坏,雷尼熵与Widom猜想一致。最后,我们计算了二维圆形费米面的纠缠熵,发现当总纠缠熵的尺度为$R\log R$时,纠缠熵的尺度为$\sqrt{R\log R}$,其中$R$是我们感兴趣的子区域的半径。
2019-11-04 cond-mat.stat-mech
Charge fluctuation and charge-resolved entanglement in a monitored quantum circuit with $U(1)$ symmetry
研究了由Haar随机幺正门和投影测量组成的(1+1)维量子线路,该量子线路保持了总的$U(1)$电荷,因而具有$U(1)$对称性.除了测量引起的体积律和面积律纠缠相之间的纠缠跃迁外,我们还发现了两个相之间的相变,其特征在于二分电荷涨落随子系统尺寸增长或保持不变。在这个电荷涨落跃迁处,通过用确定的总电荷演化初始状态获得的稳态量表现出类似于具有$U(1)$对称性的平衡临界量子系统的Tomonaga-Luttinger-liquid理论的临界标度行为,例如二分电荷涨落的对数标度,电荷关联函数的幂律衰减,和对数标度的电荷分辨纠缠的系数成为一个通用的二次函数的通量参数。然而,这些关键的功能,不坚持以下的过渡,在最近的预测的基础上复制场论和映射到一个经典的统计力学模型。
2023-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Exponential shortcut to measurement-induced entanglement phase transitions
本研究针对受监控量子电路中测量诱导纠缠相变的实验探测难题,提出基于涨落的可扩展方法,仅测少量量子比特的涨落即可揭示相变,避免了直接测纠缠熵的指数级测量开销。
2023-07-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Bipartite Fluctuations as a Probe of Many-Body Entanglement
我们详细研究了多体量子系统中粒子数$\hat{N}$和自旋$\hat{S}^z$的二分涨落的行为,重点研究了这样的U(1)电荷既守恒又由于子系统之间的电荷交换而在子系统内涨落的系统。我们认为,二分涨落是研究多体物理,特别是它的纠缠特性的有效工具,以同样的方式,噪声和全计数统计已被用于介观输运和冷原子气体。对于可以映射到非相互作用费米子的问题的系统,我们表明,波动和高阶累积量完全编码的信息需要确定的纠缠熵,以及通过雷尼熵的完整的纠缠谱。在这方面,我们推导出一个简单的公式,明确地联系的特征值的约化密度矩阵的整数阶的Rényi熵的任何有限的密度矩阵。在其他系统中,特别是在一维系统中,涨落在许多方面与纠缠熵相似,但不等同。涨落是易处理的分析,可计算的密度矩阵重整化群和量子Monte Carlo计算的数值,并在凝聚态和冷原子实验的原则。在量子点接触的情况下,测量显示对时间的对数依赖的第二电荷累积量将构成多体纠缠的强烈指示。
2011-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement crossover close to a quantum critical point
通过分析一维模型在量子伊辛普适类中的纠缠度,讨论了量子相变附近的热纠缠。我们证明了纠缠的热敏感性和量子涨落服从普遍的$T\neq 0$ -标度行为。我们表明,纠缠,连同其临界性,表现出一种特殊的普遍的交叉行为。
2006-11-07 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Charged moments and symmetry-resolved entanglement from Ballistic Fluctuation Theory
Department of Mathematics, King’s College London(伦敦国王学院数学系)
本研究基于球形波动理论,推导了自由费米子在不同条件下的带电Rényi熵,并验证了量子淬火后的结果与准粒子图景的一致性。
2026-02-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Generalized Hydrodynamics of the Tonks-Girardeau gas: density fluctuations and entanglement entropy
我们应用量子广义流体力学(QGHD)的理论介绍[物理。124,140603(2020)],以获得在Tonks-Girardeau(TG)或硬核极限下,从双阱到单阱的陷阱猝灭后,一维囚禁玻色气体的密度涨落和纠缠熵的渐近精确结果。在分析方面,QGHD理论的二次性质与TG点处出现的共形不变性互补,以固定这些量的通用部分。此外,众所周知的硬核玻色子到自由费米子的映射允许使用费舍尔-哈特维格猜想的广义形式来修复纠缠熵中紫外截止的非平凡时空依赖性。TG气体的自由性质也允许在数值方面获得更准确的结果,其中与相互作用的情况相比,可以模拟更多数量的粒子。分析和数值预测之间的协议是非常好的。然而,对于密度涨落,人们必须平均掉数值中存在的大的弗里德尔振荡,才能恢复这种一致性。
2021-11-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement Requires Fluctuations at Conformal Interfaces
Institute for Advanced Study, Kyushu University(九州大学高等研究院);Department of Physics, Kyushu University(九州大学物理系);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心(iTHEMS))
该论文提出并验证了共形界面处纠缠容量系数不小于熵系数的猜想,并通过多种方法证明,同时表明容量可提供独立于熵的界面信息。
2026-10-05 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement and particle fluctuations of one-dimensional chiral topological insulators
本文研究了具有绕数$\mathcal{I}$的一维手性拓扑绝缘体的纠缠与粒子涨落的拓扑保护,通过将指标定理直接应用于微观模型,证明了单粒子纠缠谱受保护的本征值个数及粒子数涨落和纠缠熵的下界。
2023-09-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Effective temperature from fluctuation-dissipation theorem in systems with bipartite eigenmode entanglement
在热平衡中,波动耗散定理以模型和可观测的独立方式将线性响应和关联函数联系起来。在平衡状态下,如果平衡温度被一个可观测的频率相关参数(有效温度)所取代,这些关系仍然成立。当系统达到长时间的热状态时,所有这些有效温度应该是相等的和恒定的。按照这种方法,我们研究了长时间制度后,量子淬火在系统中的二分纠缠,其中的渐近值的观察是兼容的吉布斯系综中获得的。我们观察到,当初始纠缠是大的,并为一个大范围的(中间)频率,有效的温度对应的分析本地和非本地运营商接近一个近似的恒定值等于温度,管理相关性的衰减。尽管如此,剩余频率对有效温度的依赖性,以及观测值之间的差异,仍然排除了严格的热化。
2014-10-03 cond-mat.stat-mech
Resource-resolved quantum fluctuation theorems in end-point measurement scheme
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-钱德拉研究所,霍米·巴巴国立学院成员机构)
本文提出了一种端点测量方案下的资源解析量子涨落定理,通过分解修正为资源贡献,量化了量子资源的热力学相关性。
2025-12-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement contour perspective for strong area law violation in a disordered long-range hopping model
通过研究各种静态和动力学量,数值研究了无自旋费米子无序长程跳跃模型中离域-局域化跃迁与纠缠之间的联系。这包括逆参与比,水平统计,纠缠熵和子系统中的数量波动以及淬火和波包动力学。有限系统表现出离域相、准定域相和定域相。离域相表现出强烈的面积律违反,而(准)本地化相坚持(大型子系统)严格的面积法。“纠缠轮廓”的概念很好地解释了面积定律的违反,它与“波动轮廓”的关系揭示了过渡点的签名。子系统中的纠缠熵和数涨落之间的关系也携带着模型中跃迁的特征。Aubry-Andre-Harper模型的结果进行了比较。通过研究单粒子和多粒子水平上的猝灭和波包动力学,对比了电荷和纠缠的传播。
2018-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Corner Charge Fluctuation as an Observable for Quantum Geometry and Entanglement in Two-dimensional Insulators
本研究提出晶格上角电荷涨落的分离方案,证实其与量子几何直接相关,通过模型解析与数值验证证明其实验探针价值,并揭示自由费米子中量子几何与量子信息的关联。
2025-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Entanglement statistics in Markovian open quantum systems: a matter of mutation and selection
控制开放量子系统中的动力学涨落对于我们理解量子非平衡行为及其在近期量子技术中的可能应用都是必不可少的。然而,理解这些波动是非常具有挑战性的,在很大程度上,由于缺乏有效的重要的量子系统采样方法。在这里,我们设计了一个统一的框架-人口动力学方法的基础上-在马尔可夫量子跳跃过程中的通用时间积分观测值的全概率分布的评估。这些包括携带关于真实量子特征的信息的量,例如量子叠加或纠缠,这些信息是现有数值技术无法获得的。我们提出的算法提供了动态自由能和熵泛函,类似于他们的平衡对应,允许揭开有趣的量子轨迹中的相变行为。我们讨论了一些应用,并进一步揭示了在强相互作用少体系统的大涨落中,高纠缠相和低纠缠相之间的共存和滞后现象。
2020-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat transfer and entanglement -- non-equilibrium correlation spectra of two quantum oscillators
讨论了两个相互作用的振子耦合到不同热浴中的非平衡态。玻色子浴被认为是,协方差矩阵的元素的一个精确的光谱表示提供分析。允许相关浴模式的宽类谱密度。波动耗散定理的有效性是建立在全球平衡(两个浴在相同的温度)在稳态。通过与零点涨落的平衡谱的比较,提出了纠缠的谱度量。没有应用光波近似,从冷到热浴的异常热传输,如在早期的工作中报道的,被证明不会发生。
2021-02-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Surface and bulk entanglement in free-fermion chains
我们考虑自由费米子链的满和空的部分连接的过渡区与狭窄的表面。这可能是由线性势或从阶跃状初始状态的时间演化引起的。纠缠谱,纠缠熵和波动的子系统,无论是在表面区域或延伸到散装确定。在所有的情况下,有对数行为的子系统的大小,但在表面的前因子不同于那些在散装的3/2。对以前的波动结果进行了修正,并从数据中推导出了一般的定标公式。
2014-04-14 cond-mat.stat-mech
Vortex lattices in binary Bose-Einstein condensates: Collective modes, quantum fluctuations, and intercomponent entanglement
本文提出含重整化耦合的有效场论,揭示平行与反平行合成磁场下双组分 BEC 涡旋晶格低能谱的标度关系、组分间纠缠规律及量子涨落导致的相界移动。
2022-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Relation between irreversibility and entanglement in classically chaotic quantum kicked rotors
通过比较经典关联衰变的纠缠熵和对应寿命,研究了经典混沌量子耦合受击转子系统的纠缠度与时间不可逆行为时间尺度之间的关系.当被踢动的转子之间的耦合强度超过某个阈值时,两者都以强相关性急剧增加{平均\it}。EE显示出一个异常大的波动,类似于临界波动附近的阈值的耦合强度,纠缠急剧增加,向完全纠缠。在这种情况下,可以表明,虽然相关性是隐藏的,EE和{ \it个别本征函数}的寿命也有一个正相关,可以通过另一个措施看到。
2016-03-23 cond-mat.stat-mech
Relation between time- and spacelike entanglement entropy
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Ningbo University(宁波大学);Jilin University(吉林大学)
本文研究了时间样本与空间样本纠缠熵之间的关系,通过线性组合和微扰方法建立统一框架,揭示了时间样本纠缠熵的虚部来源。
2025-12-31 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement and fluctuations in the XXZ model with power-law interactions
我们研究了具有$1/r^α$相互作用的XXZ模型的基态性质,描述了自旋与长程(LR)横向(XX)铁磁相互作用和纵向(Z)反铁磁相互作用的相互作用,或具有LR排斥和跳跃的硬核玻色子。耦合的LR性质使我们能够利用线性自旋波理论定量研究系统的光谱,关联和纠缠特性,并辅以一维系统的密度矩阵重整化群。我们最重要的预测是存在三个不同的耦合区,这取决于衰变指数$α$和$d$的维数:1)$α> d + σ_c$的短程区(其中$σ_c = 1$在XXZ模型所展示的带隙Néel反铁磁相中,而$σ_c = 2$在无隙XY铁磁相中),与有限程相互作用的性质相同($α=\infty$); 2)长程机制$α< d$,在热力学极限下与无限程相互作用($α=0$)具有相同的性质;和3)$d < α< d+σ_c$最有趣的中程机制,在有限程和无限程行为之间连续插值。后一种制度的特征在于在带隙相的长波色散关系$ω\approx Δ_g + ck^z$和在无隙相的$ω\sim k^z$的基本激发,表现出连续变化的动力学指数$z = (α- d) / σ_c$。在模型的无间隙阶段,$z$指数被发现可以控制波动的缩放,相关性的衰减,以及纠缠熵中的通用次主导项,从而导致基态量子关联的行为非常丰富,超出了有限范围相互作用的范围。
2017-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Feedback Driven Convergence, Competition, and Entanglement in Classical Stochastic Processes
St Joseph’s University(圣约瑟夫大学)
本文提出反馈驱动的随机原理,通过结果-结果反馈解释统计收敛、竞争和纠缠现象,并通过数值实验验证其有效性。
2025-12-24 cond-mat.stat-mech physics.data-an
On the relation between entanglement and subsystem Hamiltonians
我们证明了在一定条件下,纠缠哈密顿量与子系统的哈密顿量在最大纠缠极限附近存在正比关系。远离该极限,可解模型表明,耦合范围在两个量上不同,并允许研究效果。
2011-05-25 cond-mat.stat-mech
Thermalization in Systems with Bipartite Eigenmode Entanglement
分析表明,在完全可解模型的渐近相关量子淬火后,可以表现为热相关提供两个本征模之间的纠缠是足够强的。我们提供了一个例子和一个反例,这种观察。这个例子说明了这样一个事实,即热关联产生于初始状态,其中本征模之间的纠缠源于初始状态中存在大的能隙。另一方面,反例表明,当本征模的二分纠缠源于不打开间隙的相互作用时,在渐近长时间的相关性是非热的。我们还表明,热行为只涉及的渐近关联函数,与实际的热系综的差异可以观察到测量系统的能量波动。后一种观察意味着涨落耗散定理的崩溃。
2012-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Entanglement and classical fluctuations at finite-temperature critical points
我们研究了三维量子球模型中有限温度临界时的几个纠缠相关量,它们都是温度$T$和量子参数$g$的函数,量子参数测量量子涨落的强度。虽然冯·诺依曼熵和雷尼熵对任何$g$和$T$都表现出体积定律,但互信息服从面积定律。体积律和面积律的前因子在整个过渡过程中是有规律的,反映了泛奇异项在过渡过程中消失。这意味着互信息由非普适贡献主导。这妨碍了它作为临界性的见证的使用,至少在球形模型中是这样。我们还研究了对数负性。对于任何$g,T$值,负性都表现出面积定律。负性在顺磁相的深处消失,在低温度下较大,并且随着温度的升高而减小。对于任何$g$,它表现出所谓的猝死,即,对于足够大的$T$,它正好为零。消极性的消失定义了一条“死亡线”,我们在小$g$上对此进行分析。重要的是,对于任何有限的$T$的面积律前因子是定期的过渡,而它开发了一个尖状奇点的限制$T\to 0$。最后,我们考虑了单粒子纠缠和负能谱。绝大多数水平在整个过渡期间都是正常的。只有较大的粒子才会表现出奇异性。这些与零模的存在有关,零模反映了对称性破缺。这意味着在纠缠熵中存在次主导奇异项。有趣的是,由于较大的水平不有助于负,子领先的奇异修正预计将被抑制的负。
2019-11-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unlimited growth of particle fluctuations in many-body localized phases
本文研究了具有强势无序的无自旋费米子t-V链(相当于自旋为1/2的海森堡链)中的猝灭动力学。对于这种多体局域化的原型模型,我们最近认为--与已建立的图像相反--粒子不会完全局域化。在这里,我们总结和扩展我们以前的各种纠缠措施,如数量和哈特莱数熵的结果。我们调查,特别是,可能的替代解释我们的数值数据。我们发现,这些替代的解释似乎没有举行,并在这个过程中,发现进一步的强有力的证据,缺乏本地化。此外,通过与非相互作用系统的比较,我们得到了几个严格的界限,我们获得了更多的见解纠缠动力学和粒子的波动。我们发现,这些边界的重整化版本也举行的相互作用的情况下,他们提供支持的数字发现的数量和纠缠熵之间的标度关系。
2020-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement entropy growth in stochastic conformal field theory and the KPZ class
引入了一个耦合随机噪声的$d=1+1$维有效共形量子场论模型,其中可以观测到Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)类涨落.标度算子的量子动力学分析归结为随机环境中随机轨道的研究,由布朗向量场建模。我们使用最近的结果在随机环境中的随机游动计算的时间依赖的纠缠熵的子系统的间隔,从一个因式分解状态。我们发现,在大偏差制度的熵的波动是由普适的Tracy-Widom分布。这将先前在随机电路模型中观察到的KPZ类扩大到一个相互作用的多体量子系统家族。
2019-12-18 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph