Quantum phases of Rydberg atoms on a kagome lattice
我们分析了kagome晶格上的中性原子阵列的零温度相,通过激光激发原子里德伯态相互作用。密度矩阵重整化群计算揭示了各种各样的复杂的固体相的晶格对称性破缺的存在。此外,我们确定了一个新的制度与密集的里德伯激发,有一个大的纠缠熵和没有本地序参量与晶格对称性。从映射到三角晶格量子二聚体模型,和理论的量子相变出的接近的固相,我们认为,这个政权可能包含一个或多个阶段的拓扑秩序。我们的研究结果为利用基于里德伯原子阵列的可编程量子模拟器进行晶态和液态的理论和实验探索提供了基础。
2020-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Phase diagram of the J1-J2 Heisenberg model on the kagome lattice
本文用扩展密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了kagome晶格上自旋为1/2的J_1-J_2海森堡模型的基态相图。我们把重点放在该地区的相图周围的戈薇海森堡反铁磁体,即,在J_2=0处。我们研究了静态自旋结构因子、磁关联长度和自旋能隙。我们的结果是一致的,在J_2 \approx 0附近的一个狭窄的区域中的磁序的情况下,虽然强的有限尺寸效应不允许我们准确地确定相边界。这一结果与最近提出的扩展自旋液体区域的存在是一致的。在无序区之外,我们发现对于铁磁和反铁磁的J_2,基态分别表现出\times和q=0的磁序特征.最后,我们重点研究了q=0有序相的纠缠谱结构。我们讨论了双划分的选择的ES的有限大小的结构上的重要性。
2015-03-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Cavity-Vacuum-Induced Chiral Spin Liquids in Kagome Lattices: Tuning and Probing Topological Quantum Phases via Cavity Quantum Electrodynamics
通过腔量子电动力学在Kagome晶格中诱导手性自旋液体,利用真空量子涨落实现拓扑量子相的调控与探测。
2025-12-02 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Simplex Z_2 spin liquids on the Kagome lattice with Entangled Pair States: spinon and vison coherence lengths, topological entropy and gapless edge modes
带隙Z_2自旋液体被认为是Kagome晶格上S=1/2量子反铁磁体基态的候选者。我们扩展了投影纠缠对态的使用,在圆柱体上构造了共振价键(RVB)态,包括最近邻和次最近邻的单线态。我们的反对称--被称为“单纯自旋液体”--允许两种类型的三角形之间的不对称(优化后的能量密度为2-3%),导致反转对称性的破坏。我们证明了拓扑Z_2结构仍然保持,并且通过考虑无限长圆柱上自旋线和视子线的存在与否,我们明确地构造了四个正交的RVB最小纠缠态.自旋和维森相干长度是从四个扇区的能量分裂的圆柱周长的有限尺寸标度中提取的,并且被发现是晶格间距的数量级。的纠缠光谱的分区(无限)圆柱体被发现是无间隙的建议发生,在一个圆柱体与{ \it真正}开放的边界,无间隙的边缘模式正式类似于Luttinger液体(非手性)的自旋和电荷模式。当反转对称性自发破缺时,RVB自旋液体表现出额外的伊辛简并性,这在最近的精确对角化研究中可能已经观察到。
2013-03-30 cond-mat.str-el quant-ph
Topological Entanglement Entropy of a Bose-Hubbard Spin Liquid
当人们意识到不同的量子霍尔态只能通过更微妙的拓扑性质来区分时,通过对称性破缺来分类相位的朗道范式被证明是不完整的。今天,拓扑学作为对有序的基本描述的作用已经扩展到包括拓扑带绝缘体和某些在基态波函数中具有拓扑简并的无特征带隙莫特绝缘体。尽管有强烈的关注,这些拓扑有序的“自旋液体”的候选者很少存在。寻找具有自旋液体状态的系统的主要困难在于,它们违反了朗道范式,使得传统的序参量不存在。在这里,我们发现了一个玻色-哈伯德模型中的自旋液相,并通过拓扑纠缠熵直接测量了它的拓扑序。这是第一个非平凡自旋液体的确凿证据,通过它的纠缠熵确定为具有紧急Z2规范对称性的带隙基态。
2011-02-08 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Spin Liquid State of a Dual-Species Atomic Array on Kagome Lattice
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS(俄罗斯科学院西伯利亚分院萨日诺夫半导体物理研究所);Novosibirsk State University(新西伯利亚国立大学);Institute of Laser Physics SB RAS(俄罗斯科学院西伯利亚分院激光物理研究所);Novosibirsk State Technical University(新西伯利亚国立技术大学)
本研究理论探究在Kagome晶格的双物种原子阵列可编程量子模拟器上,通过“扫描-保持-扫描”协议结合里德伯阻塞,实现具有拓扑序的量子自旋液体态的条件与相关特性。
2026-08-03 quant-ph
Eta-pairing state in flatband lattice: Interband coupling effect on entanglement entropy logarithm
本研究通过Creutz梯子模型,探讨了带间耦合对平带系统中Eta配对态的影响,发现纠缠熵标度被修正,并利用Schrieffer-Wolff变换量化了谱生成代数的修正,揭示了Eta配对在真实平带系统中的鲁棒性与局限性。
2025-04-24 cond-mat.str-el quant-ph
Vison condensation and spinon confinement in a kagome-lattice $\mathbb{Z}_2$ spin liquid: A numerical study of a quantum dimer model
本文通过数值精确对角化研究kagome晶格量子二聚体模型,证实了$\mathbb{Z}_2$自旋液体到VBS的转变由vison凝聚驱动,并导致自旋子禁闭,同时发现兼具两者特征的中间态。
2024-07-18 cond-mat.str-el quant-ph
Chaotic spin-spin entanglement on a recursive lattice
提出了一个精确可解的三角Husimi格点上自旋为1/2的多点相互作用Ising-Heisenberg模型,用于混沌纠缠的严格研究.利用广义星三角变换,将初始模型映射到Husimi格上的有效Ising模型上,然后用递归方法精确求解。用纠缠度表示海森伯自旋的纠缠,用系统的磁量表示,我们证明了它的分岔和混沌行为。此外,我们发现,潜在的混沌可能会略有增加的纠缠量,并在相图上呈现从均匀到周期和从周期到混沌制度的过渡线。
2015-08-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Entanglement spectroscopy of SU(2)-broken phases in two dimensions
在磁有序系统中,热力学极限下SU(2)对称性的破缺与有限尺寸能谱中一种特殊类型的低激发态的出现有关,即所谓的态塔(TOS)。在本工作中,我们用数值方法证明了SU(2)态塔与基态纠缠谱(ES)的下半部分之间存在对应关系。使用最先进的DMRG计算,我们研究了二维反铁磁J1-J2海森堡模型在三角晶格和kagomé晶格上的ES。在大的铁磁J2的模型表现出磁有序的基态。相应地,它的ES包含一个家庭的低洼水平,让人想起国家的能源塔。它们的行为(能级计数、热力学极限下的有限尺寸标度)反映了态塔的特征,并由我们提供的有效纠缠哈密顿量表征.在大的系统尺寸的TOS水平从休息分开的纠缠间隙。我们的分析表明,(TOS)纠缠光谱提供了一个替代的工具,检测和表征SU(2)-破缺相使用DMRG。
2013-12-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
The spin-1/2 Kagome XXZ model in a field: competition between lattice nematic and solid orders
本文数值研究了无限Kagome格点上自旋为1/2的XXZ模型。为此,我们使用基于无限投射纠缠对态(iPEPS)的不同算法,即:(i)使用单纯形张量和9位晶胞,以及(ii)在Kagome晶格中粗粒化三个自旋并将其映射到具有最近邻相互作用的正方形晶格模型,使用通常的PEPS张量,6位和12位晶胞。类似于我们之前在SU(2)对称点的计算(海森堡哈密顿量),对于从伊辛极限到XY极限的任何各向异性,我们还观察到磁化平台的出现作为磁场的函数,在使用6- 9-和12-位点PEPS晶胞的$m_z = \frac{1}{3}$处,以及在使用9-位点PEPS晶胞的$m_z = \frac{1}{9}, \frac{5}{9}$和$\frac{7}{9}$处,后一种设置能够容纳$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$固体订单。我们还发现,在$m_z = \frac{1}{3}$,(晶格)双和$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$ VBC阶状态退化的9位单纯形方法的精度内,所有的各向异性。6位和12位粗粒度PEPS方法产生几乎退化的P-S和$1 \times 2$ VBC-Solid序列。在我们的精度范围内,6位粗粒度PEPS方法给出的能量略低,这可以解释为这种方法可以处理的纠缠量更大,即使当PEPS晶胞与预期的基态不相称时。此外,我们没有观察到手性自旋液体行为在XY点和接近XY…
2016-12-08 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
A gapped SU(3) spin liquid with Z_3 topological order
基于投影纠缠对态(PEPS),我们在kagome格点上构造了一个拓扑自旋液体(TSL)模型,该模型具有SU(3)对称性,每个格点上的基本表示都是SU(3)对称的。使用PEPS框架,我们可以将模型与固定点模型(类似于共振价键态的二聚体模型)联系起来,我们证明了它与$Z_3$量子双模型是局部等价的。插值的数值研究表明,没有迹象表明的相变或长程序,最终表征模型作为一个缺口TSL。我们进一步研究了该模型的纠缠谱,发现在带隙的情况下,它的分支速度有很大的不同,慢分支的速度与手征$SU(3)_1$ CFT的计数相匹配,表明它可以变形为具有手征$SU(3)_1$纠缠谱的模型.
2019-01-11 cond-mat.str-el quant-ph
From fractional Chern insulators to Abelian and non-Abelian fractional quantum Hall states: adiabatic continuity and orbital entanglement spectrum
在近平坦拓扑(Chern)能带中实现分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,HALL)态的晶格类似物(所谓的分数Chern绝缘体(Fractional Chern insulator,FCI))的可能性最近吸引了很多兴趣。在这里,我们使阿贝尔和非阿贝尔的FCI之间的联系,以及非阿贝尔的FCI状态和FCI更精确。使用Qi的Wannier基表示的Chern带的规范固定版本,我们证明了通过自旋轨道耦合的kagome晶格模型中的短程晶格相互作用获得的几个FCI态与相应的连续体Wannier H态之间的插值是光滑的:间隙保持近似恒定并外推到热力学极限中的有限值,而轨道纠缠谱的低位部分保持定性不变。轨道纠缠谱也提供了第一次瞥见的边缘物理FCI通过体边界对应。证实了这些结果,我们发现,FCI和CNOH基态之间的平方重叠高达98.7%的8电子劳克林态在$ν=1/3$(与早期的研究一致)和97.8%的10电子摩尔-里德态在$ν=1/2$。对于这些状态的玻色子类似物,绝热连续性也被证明是成立的,尽管相关重叠略小等。尽管陈带到朗道能级问题之间的过渡通常是平滑的,但我们通过考虑填充分数处的费米子表明情况并非总是如此$ν=4/5$,其中描述两个系统的汉密尔顿之间的插值导致了相变。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Cluster Mean-Field Signature of Entanglement Entropy in Bosonic Superfluid-Insulator Transitions
纠缠熵是量子信息中表征纠缠的基本概念,已被广泛用于研究量子相变。虽然传统的单场平均场方法成功地预言了量子点的出现,但它没有考虑到量子纠缠。在这里,第一次,在一个集群MF治疗的框架中,我们提取的签名EE的玻色子超流绝缘体过渡。我们考虑一个三聚化的相互作用玻色子的Kagome格,其中每个三聚体被视为一个集群,并实现集群MF处理解耦所有三聚体间的跳跃。除了超流和整数绝缘相,我们发现,分数绝缘相出现时,隧道是由三聚体内的部分占主导地位。为了量化团簇中剩余的二体纠缠,我们计算了二阶Renyi熵,它可以通过多体孪生子的量子干涉实验测量。二阶Renyi熵本身是处处连续的,然而,其一阶导数的连续性在相边界处被破坏。这意味着玻色子超流-绝缘体转变仍然可以被我们的簇MF处理中的剩余纠缠有效地捕获。除了玻色超流-绝缘体跃迁,我们的簇MF处理也可以用来捕获量子超晶格模型中其他QPT的EE签名。
2016-08-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Field-induced superfluids and Bose liquids in Projected Entangled Pair States
在二维不可压缩的量子自旋液体中,足够大的磁场一般会引起极化S=1的三重子或S=1/2的自旋子的“掺杂”。我们回顾了一些情况下,如自旋3/2 AKLT或自旋1/2共振价键(RVB)液体,投影纠缠对态(PEPS)框架提供了非常简单和全面的图片。在二分蜂窝晶格上,简单的PEPS可以描述具有横向交错磁序的玻色凝聚三重子(AKLT)或自旋子(RVB)超流体。在Kagome晶格上,用非受限自旋子或三重子(即自旋束缚对)掺杂RVB态产生保持U(1)自旋旋转对称性的非凝聚玻色液体。我们发现,自旋(三重态)掺杂破坏(保持)了RVB态的拓扑Z_2对称性。我们还发现,自旋掺杂诱导更长的范围内的相互作用的纠缠哈密顿量,这表明出现(添加剂)的对数修正的纠缠熵。
2013-10-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Correlated phases of bosons in tilted, frustrated lattices
本文研究玻色子的莫特绝缘体向亚稳态的“倾斜”。这些描述的哈密顿作用于共振子空间,并有丰富的可能性与非平凡的纠缠度编码的玻色子密度的赝自旋自由度的相关相位。我们扩展了以前的研究(arXiv:cond-mat/0205169)立方晶格的各种晶格和倾斜方向在2维:正方形,装饰广场,三角形,和戈薇。对于某些配置三体相互作用是必要的,以确保有效的共振子空间的能量是有界的从下面。我们发现量子相位伊辛密度波顺序,与超流横向倾斜方向,和量子液体状态没有破缺的对称性。对一个特殊的关联玻色子模型,给出了量子液体态的存在性。我们还发现的情况下,共振子空间描述的有效量子二聚体模型。
2011-06-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Prediction of Toric Code Topological Order from Rydberg Blockade
物理实现的$\mathbb Z_2$拓扑秩序中遇到的聚合复曲面代码已被证明是一个难以捉摸的目标。我们预测,这一阶段的物质可以实现在一个二维阵列的里德伯原子放置在红宝石晶格,在特定值的里德伯封锁半径。首先,我们表明,封锁模型-也被称为“PXP”模型-实现了一个单点动力学项的戈薇晶格上的单体-二聚体模型。这可以解释为一个$\mathbb Z_2$规范理论,其动力学是由单体波动产生的。我们得到了它的相图,使用数值密度矩阵重整化群方法,并找到一个拓扑量子液体(TQL)证明了多个措施,包括(i)两个无特征的阶段之间的连续过渡,(ii)拓扑纠缠熵的$\ln 2$在各种几何测量,(iii)简并的拓扑基态和(iv)预期的模块矩阵从基态重叠。接下来,我们表明,TQL坚持包括现实的,代数衰减范德华相互作用$V(r) \sim 1/r^6$的晶格参数的选择。此外,我们可以直接访问拓扑循环操作,包括Fredenhagen-Marcu序参量。我们展示了如何使用动态协议进行实验测量,提供了TQL阶段的“确凿证据”实验签名。最后,我们展示了如何捕获一个涌现的任意子和实现不同的拓扑边界条件,我们讨论了探索容错量子存储器的影响。
2021-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph