Quantum Entanglement and Thermal Reduced Density Matrices in Fermion and Spin Systems on Ladders
通过数值计算发现,在由阶梯自旋能隙决定的有限温度下,有能隙的自旋1/2海森堡反铁磁链的约化密度矩阵与无能隙的自旋1/2海森堡反铁磁链的Gibbs密度矩阵具有相同的形式.我们调查这个有趣的结果,考虑一个模型的自由费米子的两条腿的梯子(间隙的链间隧道运营商)和自旋系统的梯子上有一个间隙的基态使用精确解和几个控制近似。我们计算了约化密度矩阵和梯子的一条腿(即在链之间进行切割)的纠缠熵。在费米子系统中,我们找到了其中一条链的约化密度矩阵的精确形式,并明确地确定了纠缠谱。我们发现在弱隧穿极限下,带隙梯形中一条链的纠缠熵具有由共形不变性决定的简单而普遍的形式。对于自旋系统,我们利用微扰理论考虑强耦合极限,通过Schmidt分解得到约化的密度矩阵。利用复制技巧和标度论讨论了一般带隙耦合共形场论系统(1+1维)的纠缠熵。结果表明:(1)对于带体能隙的系统,约化密度矩阵具有热密度矩阵的形式;(2)带隙耦合系统的一个子系统(链)的长波模总是热模;(3)冯诺伊曼熵等于链的热力学熵;(4)体能隙起着有效温度的作用.
2013-07-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Entanglement entropy in multi-leg Kitaev ladders with interface defects
量子系统不同部分的纠缠度与公共界面面积成正比。因此,界面上的改变将导致纠缠熵行为的改变。在这项工作中,债券缺陷的Kitaev阶梯的边界处的影响被认为是。我们发现两片之间的基态纠缠熵存在对数标度。对数的前因子(有效中心荷)随缺陷强度连续变化。当能带交叉时,还得到了能量色散和冯诺依曼纠缠熵的尖锐特征。本文给出了具有非零超导配对势的齐次Kitaev哈密顿体系的相图。他们表明,对于通过腿间跳跃彼此连接的链/腿,当微调某些参数时,相变线对应于单或双无隙模色散。此外,即使当缺陷被打开时,具有两个无间隙模式的阶梯的有效中心荷恰好是具有单个无间隙模式的阶梯的有效中心负荷的两倍。另一方面,在没有超导性的情况下,我们可以通过调节参数来获得均匀系统,其无带隙模式的数量达到梯子的腿的数量。此外,在这种情况下,键缺陷的存在使得有效中心荷变得小于无隙模式的数目乘以具有一个无隙模式的哈密顿量的有效中心荷。此外,有和没有超导性的情况下之间的关系。
2021-08-31 cond-mat.stat-mech
Entanglement Hamiltonian and effective temperature of non-Hermitian quantum spin ladders
本文利用双正交基下的微扰理论解析研究非厄米自旋梯的纠缠哈密顿量与能谱,发现在强耦合极限下其形式近似于重整化单链哈密顿量,从而可定义有效温度,为非厄米多体系统有限温度性质研究提供新途径。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Logarithmic entanglement growth from disorder-free localization in the two-leg compass ladder
我们探讨了准一维轨道罗盘和元胞伊辛模型的有限温度动力学。我们将这些系统映射到一个模型的自由费米子耦合到严格本地化的自旋1/2自由度。在有限温度下,局域化的自由度表现为突现无序,使费米子局域化。虽然该模型可以使用自由费米子技术进行分析,但它与典型的多体局域系统具有共同的动力学特征:从一般的初始状态开始,纠缠以几何方式增长;此外,平衡动力学关联函数以随温度和模型参数连续变化的指数衰减。这些准一维模型提供了一个实验上可实现的设置,其中自然动力学探针显示无无序多体局域化的签名。
2022-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Extended flat-bands, entanglement and topological properties in a Creutz ladder
在本工作中,我们考虑压缩局域态(CLS),研究了扩展平带Creutz阶梯的纠缠和拓扑性质。基于CLS图像,我们发现了一个多平带扩展从传统的两个平带Creutz阶梯。一个简单的垂直链间耦合导致四个完整的平带系统,并创建一个附加的$π$磁通模式的克罗伊茨阶梯。有趣的是,强耦合引起拓扑相变,其中CLS的分布被修改:上下平带CLS配对。这种配对导致CLS纠缠的破坏,因此导致消失的边缘模式(即,非平凡拓扑相位的分解)。最后,我们研究了在这个扩展的平带系统中,由完全平带的存在引起的局域动力学。
2020-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Exact Leg-Cut Influence Functional and Emergence of Gaussian Entanglement Theory in a Statistical-Dressing Ladder Model
Technological University Dublin(都柏林理工大学);Maynooth University(梅努斯大学)
通过精确晶格公式和影响泛函表示,证明在统计着装梯子模型中,非高斯晶格关联在粗粒化下被抑制,系统演化为高斯连续场理论。
2026-06-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Simulation of two-dimensional quantum systems using a tree tensor network that exploits the entropic area law
本文利用树型张量网络模拟了二维晶格上局部哈密顿量的基态。通过利用熵面积定律,树张量网络分析器似乎在尺寸远远超出精确对角化技术范围的系统中产生准精确结果。我们描述了一个算法来近似局部哈密顿的基态的L倍L格与环面拓扑。对于L={4,6,8}得到了精确的结果,而对于较大的晶格得到了近似的结果。作为该方法的一个应用,我们分析了基态纠缠熵在量子临界点的标度性。我们确认存在一个积极的添加剂常数的面积法半环面。我们还发现了一个对数加法修正的熵面积法的方块。半个环面的单拷贝纠缠揭示了对面积定律的类似修正,进一步的项与1/L成比例。
2009-12-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement Spectra of the quantum hard-square model: Holographic minimal models
我们研究了量子晶格-气体模型的纠缠性质,我们可以找到精确的基态(Rokhsar-Kivelson型)。基态可以表示为状态的叠加,每个状态的特征在于具有最近邻排斥的粒子配置。我们证明了梯形模型的约化密度矩阵与经典硬方模型的传递矩阵密切相关。当参数选择适当时,正方形和三角形阶梯模型的纠缠谱是临界的,因此相应的经典硬正方形模型是临界的。详细的分析表明纠缠哈密顿量的临界理论是$c<1$最小共形场论。我们进一步证明了尽管原来的量子格子气模型是不可积的,但三角梯的纠缠哈密顿量是可积的。
2012-09-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Thermal entanglement of Hubbard dimers in the nonextensive statistics
本文用非广延统计方法研究了Hubbard二聚体(二位哈伯德模型)的热纠缠。我们计算了自相关($O_q$)、对相关($L_q$)、并发度($Γ_q$)和条件熵($R_q$)作为熵指数$q$和温度$T$的函数。热纠缠度在很大程度上取决于熵指数。对于$q < 1.0$,$Γ_q$消失或$R_q$改变其符号的阈值温度比$q=1.0$更高,并且纠缠可以在更高的温度下存活。研究了$L_q$、$Γ_q$和$R_q$之间的关系。用微正则和超统计方法讨论了熵指数$q$的物理意义。非广延统计也适用于海森堡二聚体。
2010-12-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal entanglement and sharp specific-heat peak in an exactly solved spin-1/2 Ising-Heisenberg ladder with alternating Ising and Heisenberg inter-leg couplings
自旋为1/2的伊辛-海森伯两条腿的阶梯结构除了考虑伊辛腿间耦合外,还考虑了腿间耦合,严格地映射到一个具有节点伊辛自旋$S=3/2$和间隙自旋为1/2的海森伯二聚体的混合自旋(3/2,1/2)伊辛-海森伯菱形链上.后一种有效的模型与高阶之间的相互作用的节点和间隙自旋随后精确地解决了传输矩阵法。所研究的模型表现出五种不同的基态:铁磁,反铁磁,超反铁磁和两种类型的阻挫基态与非零的剩余熵。热力学性质的详细研究揭示了一个异常的比热峰在足够低的温度,这是强烈的回忆,因为其非凡的高度和尖锐的异常伴随着相变。然而,令人信服地证明,在比热的反常峰是有限的,它来自从一个双重简并基态到一个宏观简并激发态的强烈的热激发。利用纠缠度,我们还研究了最近邻海森堡自旋之间的热纠缠。界定纠缠和解纠缠参数空间之间的边界的阈值温度可能显示存在特殊的温度再进入。
2016-08-21 cond-mat.stat-mech
Entanglement in Four-Dimensional SU(3) Gauge Theory
研究了四维欧氏SU(3)规范理论的量子纠缠熵。本文首次用格点蒙特卡罗模拟的复制方法非微扰计算了SU(3)规范理论的熵$c$函数($C(l)$)。对于$0 \leqslant l \leqslant 0.7$ ~fm,其中$l$是子空间的长度,熵$c$ -函数几乎是常数,表明共形不变动力学。该常数的值与从自由胶子微扰得到的结果一致,相差20%.当$l$接近强子尺度时,熵$c$ -函数平滑地减小,并且在$l \gtrsim 0.9$ fm处的误差条内与零一致。
2015-12-04 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
Violation of the entropic area law for Fermions
研究了任意空间维的无限平移不变费米系统中纠缠熵的标度性。所考虑的状态是基态和激发的紧束缚哈密顿与任意的相互作用。我们表明,熵的一个有限的区域通常规模与面积的表面乘以对数校正。因此,与类似的玻色子系统相反,费米子违反了熵面积定律。讨论了纠缠熵与费米面结构之间的关系,证明了当费米面为有限时,所提出的标度律成立。这是特别真实的所有基态的哈密顿量与有限范围的相互作用。
2006-02-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase transitions and thermal entanglement of the distorted Ising-Heisenberg spin chain: topology of multiple-spin exchange interactions in spin ladders
我们考虑了一个自旋为1/2的Ising-XXZ双自旋梯,它是通过扭曲自旋链得到的,间隙Heisenberg二聚体之间存在XXZ相互作用(其经由伊辛型相互作用连接到基于腿的自旋),腿的最近邻自旋与梯级自旋之间的伊辛耦合,以及在每个嵌段的正方形元格中的额外的环状四自旋交换(环交换)。所提出的分析与无限周期边界模型的精确解的结果补充意味着丰富的基态相图。除了量子相变外,还研究了热容、磁化强度和磁化率等热力学参数的变化规律。我们在这里证明,在考虑的热力学和热参数,只有热容量是敏感的循环四自旋交换相互作用的变化。利用热容函数,我们得到了四自旋循环交换相互作用与自旋梯各阶上自旋对之间交换耦合的奇异关系。所有被考虑的热和热力学量都应该通过考虑那些满足奇异关系的点来研究。在热力学极限下,利用相应的约化密度算符计算出的纠缠度,研究了海森堡自旋二聚体的热纠缠。
2017-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
A useful way to obtain the central charge of entanglement Hamiltonian -- Nested entanglement entropy
在本文中,我们回顾了如何通过嵌套纠缠熵获得临界纠缠哈密顿量的中心荷,这是在[J. Lou et al. PRB 84,245128(2011)]中首次引入的。由嵌套纠缠熵得到的中心荷可以识别纠缠哈密顿量的临界现象。我们回顾了我们以前的研究[J. Lou等人PRB 84,245128(2011),S. Tanaka et al. PRA 87,214401(2013)],其中我们使用嵌套纠缠熵研究了二维价键固体(VBS)态和正方形和三角形梯子上的量子硬正方形模型的某些纠缠性质。
2013-07-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Localized dynamics following a quantum quench in a non-integrable system: An example on the sawtooth ladder
受最近几何挫挫系统中遍历破缺现象的发现的启发,我们研究了相互作用硬核玻色子在阶梯上的猝灭动力学。我们确定了一组初始状态,该系统表现出本地化的特征签名,如初始状态的记忆保留和缓慢增长的纠缠熵的一个广泛的参数制度。值得注意的是,即使在多体光谱热化的情况下,这种局部化仍然存在。我们认为,局域动力学起源于相互作用诱导的量子干涉。我们的结果表明,量子阶梯可以成为实现物质非平衡量子态的一个肥沃的平台。
2021-01-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Critical behavior and entanglement of the random transverse-field Ising model between one and two dimensions
考虑横场伊辛模型的无序阶梯,利用强无序重整化群方法研究了其临界性质和变宽度$w \le 20$的纠缠熵.我们证明了任意有限$w$的梯子的临界性质是由随机链的无限无序不动点控制的,并且对标度指数的修正包含了二维模型的信息.我们计算样本相关的伪临界点,并研究了移动的平均值以及缩放的宽度的分布,并表明,两者的特点是由相同的指数,$ν(2d)$。我们还研究了临界磁化强度的标度,临界动力学标度以及临界纠缠熵的行为。通过分析结果的$w$依赖性,我们得到了二维模型的临界指数$ν(2d)=1.25(3)$,$x(2d)=0.996(10)$和$ψ(2d)=0.51(2)$的精确估计.
2009-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Entanglement and precession in two-dimensional dynamical quantum phase transitions
量子态返回概率中的非解析点作为时间的函数,被称为动态量子相变(DQPT),近年来受到了极大的关注,但对其机制的理解仍然是不完整的。在我们最近的工作arXiv:2008.04894中,我们证明了一维DQPT可以通过两种不同的机制产生,即半经典进动和纠缠产生,从而定义了进动(pDQPT)和纠缠(eDQPT)动力学量子相变。在这篇手稿中,我们扩展和调查的概念p-和eDQPT在二维系统中考虑半无限梯子的宽度不同。对于正方形晶格,我们发现,pDQPT和eDQPT持续存在,其特征在于类似的现象,在1D:pDQPT与磁化符号的变化和宽纠缠间隙,而eDQPT对应于抑制本地观测和避免交叉纠缠谱。然而,DQPT对阶梯宽度和其他细节表现出更高的灵敏度,挑战了外推到热力学极限,特别是对于eDQPT。移动到蜂窝晶格,我们还表明,晶格与奇数最近的邻居引起的现象超出了一维分类。
2021-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Variational quantum eigensolver with embedded entanglement using a tensor-network ansatz
提出将满足面积律的 TN 态嵌入受体积律 TN 态启发的量子电路,作为 VQE 初始态,从而在全连接自旋模型中加速收敛并避免局部最优。
2024-06-13 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th