Entanglement Entropies of Non-Equilibrium Finite-Spin Systems
为了阐明利用热场动力学(TFD)理解量子纠缠的新途径,研究了非平衡有限自旋系统的传统和扩展情形的纠缠熵.导出了扩展纠缠熵$\hat{S}$,并发现通过这种方法可以得到最大纠缠态的条件。的能力的基于时间有限差分的方法来区分量子系统中的状态被确认。
2015-01-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement and Rényi entropies of (1+1)-dimensional O(3) nonlinear sigma model with tensor renormalization group
本文用张量重整化群计算(1+1)维O(3)非线性sigma模型的纠缠熵和Rényi熵,从渐近标度行为确定中心荷,并验证了两种熵在n→1时的一致性。
2023-09-18 hep-lat hep-th quant-ph
Shell-Filling Effect in the Entanglement Entropies of Spinful Fermions
我们考虑一维四分之一填充哈伯德模型的von Neumann熵和Rényi熵。我们观察到,对于周期性的边界条件的熵表现出意想不到的依赖于系统的大小:为L=4 mod 8的结果与预期的基础上的共形场论,而L=0 mod 8的额外的贡献出现。我们用填充壳效应解释了这一现象,并发展了一种共形场论方法来计算熵中的附加项。类似的壳填充效应在纠缠熵预计将存在于更高的维度和其他多组分系统。
2012-11-11 cond-mat.str-el quant-ph
Generalized non-additive entropies and quantum entanglement
我们研究的量子密度算符的推断,从不完全信息的最大化的一般非加性熵的形式。给出了扩展的热力学关系式。当应用于二分自旋1/2系统时,该形式主义允许避免基于Bell-CHSH可观测的数据的假纠缠,并且通常基于任何Bell约束集。与Tsallis熵和引入指数熵的形式得到的具体结果进行了讨论。
2015-05-14 quant-ph
Entanglement entropies in the ground states of helium-like atoms
我们研究的纠缠在基态的氦和类氦离子使用原始的Hylleraas展开。通过对S单重态空间波函数进行Schmidt分解,精确计算了约化密度矩阵的冯诺依曼熵和线性熵。所提供的结果比目前发表的文献中的结果更准确。
2014-06-01 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
Scaling of the Rényi entropies in gapped quantum spin systems: Entanglement-driven order beyond symmetry breaking
研究了一维带隙量子自旋模型中Rényi $α$ -熵的标度性。我们发现,块熵与$α> 2$违反面积律单调性,并表现出阻尼振荡。依赖于一个因式分解的基态的存在,振荡行为发生在因式分解之下或无限延伸。反常标度对应于纠缠驱动的顺序,是独立的基态简并和揭示了一个非本地的序参量定义为所有块的单副本纠缠的总和。
2012-08-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Stationary entanglement entropies following an interaction quench in 1D Bose gas
我们分析了在一维空间中从自由玻色子到硬核玻色子的猝灭后的渐近定态的纠缠特性。Rényi和von Neumann的纠缠熵是广泛的,后者与广义吉布斯熵(GGE)的热力学熵一致。计算的两点函数的频谱,我们提供了准确的分析结果,无论是领先的广泛的部分和subleading项的熵,以及粒子数波动的累积量。我们还将纠缠熵的外延部分与热力学熵进行了比较,结果表明GGE熵等于纠缠熵,是对角熵的两倍。
2014-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Coherence and entanglement measures based on Rényi relative entropies
系统地研究了基于Rényi相对熵的相干和纠缠的资源度量,包括相干的对数鲁棒性、几何相干、传统相干的相对熵以及它们的纠缠类似物.首先,我们证明了对于任意的最大关联态,相干的每个Rényi相对熵都等于纠缠的Rényi相对熵.通过这一观察,我们建立了一个简单的操作之间的联系纠缠措施和相干措施的基础上雷尼相对熵。然后,我们证明,所有这些措施的一致性,包括对数稳健性的一致性,是加性的。相应地,所有这些纠缠度量对于最大关联态都是可加的。此外,我们还导出了最大关联态和两体纯态纠缠的Rényi相对熵的解析公式,在统一的框架下再现了纠缠的相对熵和纠缠的对数鲁棒性的一些经典结果.进一步导出了相干(纠缠)Rényi相对熵的几个非平凡界,改进了已有的结果.此外,我们还确定了所有相干态的相对熵等于相干态的对数鲁棒性。作为一个应用,我们提供了一个上限的精确相干蒸馏率,这是饱和的纯态。
2017-11-28 math-ph math.MP quant-ph
Fixing the AdS$_3$ metric from the pure state entanglement entropies of CFT$_2$
本文基于 RT 公式,通过将微扰 CFT$_2$ 的纯态 UV 和 IR 纠缠熵等同于体测地线长度,证明其对偶几何唯一确定为渐近 AdS$_3$,并在无质量极限下恢复纯 AdS$_3$ 几何,适用于静态与协变场景。
2025-03-04 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Generalized Entanglement Entropies of Quantum Designs
随机量子态或动力学的纠缠特性对于从量子信息到高能和多体物理的广泛物理学科的研究都是重要的。本文研究了纯态和幺正信道中纠缠度和随机度之间的相互作用。我们揭示了设计(状态或幺正的分布,匹配的统一Haar措施的某些时刻)和广义熵(熵函数,依赖于密度算子的某些权力)之间的强连接,通过显示雷尼纠缠熵平均超过设计的相同顺序几乎是最大的。这加强了著名的佩奇定理。此外,我们发现,设计的顺序是对数的维度最大化所有雷尼纠缠熵,所以是完全随机的纠缠谱。我们的研究结果将Rényi纠缠熵的行为与随机性程度方面的置乱和量子混沌的复杂性联系起来,并提出了快速置乱猜想的推广。
2018-07-08 hep-th math-ph math.MP
Exact relationship between the entanglement entropies of XY and quantum Ising chains
考虑两种典型的量子模型,自旋为1/2的XY链和量子Ising链,研究了它们在长度为L的均匀和非均匀系统中l个自旋的块的纠缠熵S(l,L).通过使用两种不同的方法,自由费米子技术和微扰展开,揭示了熵之间的确切关系。利用这一关系,我们将已知的结果在两种模型之间进行了转换,得到了临界均匀量子伊辛链的熵的加性常数和随机XY链的有效中心荷.
2008-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Renyi entanglement entropies of descendant states in critical systems with boundaries: conformal field theory and spin chains
讨论了临界一维边界系统中后代态的Renyi纠缠熵,在标度极限下,它映射到边界共形场论。我们统一了以前的共形场理论的方法来描述系统的开放和封闭的边界的主要和后裔国家。我们为单位族中的前两个后代提供了通用表达式。我们应用我们的技术,属于不同的普遍性类的临界系统,保持共形不变性的非平凡的边界条件,并找到很好的协议与有限自旋链的数值结果。我们还证明了纠缠熵是解决临界晶格模型中高激发态简并性的有力工具。
2016-09-24 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement in anisotropic expanding spacetime
研究了空间各向异性对自旋为0和1/2的场在膨胀宇宙中产生的纠缠的影响。对于大质量标量场,我们发现纠缠熵与动量的关系在k = 0时从最大值开始减小后又恢复。在大质量狄拉克场中,这种效应是非单调分布的轻微扭曲,在k > 0时产生最大的纠缠熵。更有趣的是,这两种类型的无质量场只能通过各向异性纠缠,纠缠熵的最大值出现在k > 0。
2018-12-06 gr-qc quant-ph
Entanglement entropies in free fermion gases for arbitrary dimension
本文研究了任意维d中N粒子自由费米子气体中连通二分类的纠缠熵。我们证明了冯·诺依曼和雷尼的纠缠熵渐近增长为N^(1-1/d)ln N,其中前因子是使用Widom猜想对周期和开边界条件进行解析计算的。幂律行为的对数修正与格点自由费米子的面积律破坏有关。这些渐近大N行为检查对精确的数值计算N粒子系统。
2011-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Notes on Quantum Entanglement of Local Operators
这是简短报告arXiv:1401.0539的扩展版本,其中我们研究了通过在基态上作用给定的本地算子定义的激发态的(Renyi)纠缠熵。从量子纠缠的角度出发,引入了局域算符的(Renyi)纠缠熵来度量局域算符的自由度,并在共形场论中对它们进行了刻画.本文介绍了如何在自由无质量标量场理论中计算它们,并研究了它们的时间演化。结果解释在相对论传播的纠缠对。本文得到的主要新结果如下。首先,我们给出了一个解释,表明特定算符的(Renyi)纠缠熵是由二项分布的(Renyi)纠缠熵的复制方法。该运算符仅由标量场构成。其次,我们发现了这些局域算符的(Renyi)纠缠熵所服从的求和规则。这些本地运营商位于单独的位置。此外,我们还证明了共形场论中特定算符的(Renyi)纠缠熵可以由二项分布的(Renyi)纠缠熵给出.这些特定的操作符是由单物种操作符构造的。我们还论证了一般算子服从上面提到的求和规则。
2014-07-07 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Fidelity of entanglement and quantum entropies: unveiling their relationship in quantum states and channels
本文研究量子态与信道中纠缠保真度和量子熵的关系,刻画保真度湮灭信道,比较退极化信道对保真度与负条件熵的影响,并给出两类熵的保真度上界。
2025-10-20 quant-ph
Critical properties and Rényi entropies of the spin-3/2 XXZ chain
讨论了自旋为3/2的XXZ链在整个无带隙区的纠缠和临界性质。采用密度矩阵重整化群计算结合不同的方法,基于能级谱,关联函数和纠缠熵,我们确定的声速和Luttinger参数的模型作为各向异性参数的函数。然后,我们系统地研究了Rényi熵在开边界和周期边界条件下的行为,进一步证明了共形场论中激发态纠缠熵的最新研究结果.
2012-03-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A path integral Monte Carlo method for Rényi entanglement entropies
我们引入了一种量子蒙特卡罗算法来测量连续介质中相互作用玻色子系统的雷尼纠缠熵。这种方法是基于一个路径积分基态的方法,可以应用于相互作用的巡回玻色子在任何空间维度与量子流体的实验系统直接相关。我们演示了它如何可以用来计算空间模式纠缠,粒子分割纠缠,和粒子的纠缠,提供洞察波动,不可分割性和相互作用产生的量子关联。我们提出了证明的原则计算,并对一个完全可溶的模型在一个空间维度的相互作用玻色子的基准。由于该算法在无符号问题模型中保留了量子蒙特卡罗的基本多项式标度,未来的应用应该允许在大规模相互作用玻色子多体系统中研究纠缠熵。
2014-08-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Relational entanglement entropies and quantum reference frames in gauge theories
本文证明在格点规范理论中通过量子参考系定义规范不变子系统可实现纠缠面因子分解,得到可蒸馏的关系纠缠熵,并构建了统一的区域代数与相对熵层级。
2025-06-30 gr-qc hep-lat hep-th
A contour for the entanglement entropies in harmonic lattices
我们构造了一般谐振格点中纠缠熵的轮廓函数。在一维空间,数值分析进行考虑谐波链与周期或Dirichlet边界条件。在无质量制度和一些配置的子系统是一个单一的间隔,轮廓函数的数值结果进行了比较,当地的权重函数,乘以相应的纠缠哈密顿量的能量-动量张量的逆,通过共形场论方法发现,并观察到一个很好的协议。数值分析的轮廓函数的纠缠熵也进行了无质量谐波链的子系统由两个不相交的间隔。
2017-08-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Exact relations between particle fluctuations and entanglement in Fermi gases
本文导出了任意维N个非相互作用费米子系统中Renyi纠缠熵与空间连通区粒子数涨落之间的精确关系。我们证明了纠缠熵的渐近大N行为与粒子数的方差成正比。我们还考虑了一维费米气体与局域杂质,所有粒子累积量有助于渐近大N行为的纠缠熵。粒子累积展开证明对所有整数阶Renyi熵(除了冯诺伊曼熵)都是收敛的,并且前几个累积量已经提供了很好的近似。由于粒子累积量是可以通过实验得到的,这些关系可以提供这些系统中纠缠的度量。
2012-04-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Towards measuring Entanglement Entropies in Many Body Systems
我们研究了量子多体系统的纠缠熵与相应的、适当选择的观测量分布之间的关系。这种关系对于实际测量纠缠熵是必要的。我们表明,在一般情况下,香农熵的概率分布的某些对称可观的熵给出了一个下界。在某些情况下,这个界限是饱和的,并直接给出熵。我们还展示了其他情况下,其中的概率分布包含足够的信息来提取熵:我们展示了如何做到这一点,在几个例子,包括BEC波函数,迪克模型,XY自旋链和链具有很强的随机性。
2006-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic symmetry resolved entanglement entropies in integrable systems
发展了一种计算相互作用可积系统中热力学宏态的纠缠分辨Rényi和von Neumann纠缠熵(SREE)的一般方法.我们的方法是基于热力学Bethe的anomaly和Gärtner-Ellis定理从大偏差理论的组合。我们推导出一个明确的简单公式的冯诺依曼SREE,我们表明,符合热力学杨-杨熵的有效宏观状态所确定的电荷部门。专注于XXZ海森堡自旋链,我们测试我们的结果对热态的iTEBD计算,发现很好的协议。作为一个应用程序,我们提供了分析预测的渐近值的SREE量子淬火后。
2022-06-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Pseudo Rényi Entanglement Entropies For an Excited State and Its Time Evolution in a 2D CFT
本文在自由无质量标量场的二维 CFT 中计算局域激发态及其时间演化的二阶、三阶 PREE,揭示其随时间由实数变为复数及对纠缠区域中心位置的依赖。
2023-09-27 gr-qc hep-th quant-ph
How are Entanglement Entropies Related to Entropy Bounds?
本文探讨了纠缠熵与协变熵界的关系,指出von Neumann熵的普适界可能源于认识论或本体论,通过分析面积律和“源于纠缠的时空”项目,论证了不同理论特征对熵界解释的支撑。
2024-07-29 physics.hist-ph quant-ph
Generalized entanglement entropies in two-dimensional conformal field theory
本文引入并研究了二维共形场论(CFT)的本征态$|Ψ_i\rangle$乘积迹定义的广义Rényi熵.当$|Ψ_i\rangle=|Ψ_j\rangle$时,这些对象减少到CFT本征态的标准Rényi熵。利用路径积分形式,我们证明了第二类广义Rényi熵等价于四点积分.然后,我们专注于一个自由玻色子理论的模式扩展的领域,使我们能够开发一个有效的策略来计算第二广义雷尼熵的所有本征态。作为一个副产品,我们的方法也导致了新的结果,标准的雷尼和相对熵涉及任意的玻色子CFT的后代国家。
2022-09-20 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Strong subadditivity inequality for quantum entropies and four-particle entanglement
三粒子复合系统的强次可加性不等式是量子信息理论中的一个重要不等式,可以通过四粒子纠缠态来研究。利用$Λ$组态的两个三能级原子与双模腔场相互作用,利用Raman绝热通过技术制备了四粒子纠缠态。利用这种四粒子纠缠,我们研究了第一次强次加性不等式的各个方面。
2003-07-29 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement entropies of an interval for the massless scalar field in the presence of a boundary
本文通过分支点扭曲场方法,解析计算了边界条件下无质量紧致玻色子区间的纠缠熵,并与晶格数值结果吻合,同时探讨了其在量子淬火中的应用。
2023-08-01 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Entanglement Structure in Expanding Universes
利用粒子探测器模型研究了deSitter时空中量子场的纠缠。通过考虑两个同动探测器与标量场相互作用时的纠缠,将标量场交换到探测器上,就可以探测到标量场的纠缠。对于无质量的最小标量场,我们发现当探测器之间的物理距离超过哈勃视界尺度时,探测器之间的纠缠将不能被探测到。这种行为支持了暴胀时期产生的量子涨落的经典性质。
2013-05-17 gr-qc quant-ph
Entanglement entropies of equilibrated pure states in quantum many-body systems and gravity
本文发展了一个不可积多体系统纯态晚期Renyi熵的普适近似,该系统宏观上类似于平衡态的密度矩阵。所得的表达式完全由相关的平衡密度矩阵的性质决定,因此与初始状态的细节无关,同时也与幺正时间演化明显一致。对于引力系统中的平衡纯态,如黑洞,这种近似给出了一种用欧几里德路径积分计算纠缠熵的方法,这种方法与么正性一致,因此可以用来解决霍金的信息丢失悖论.应用于蒸发黑洞和与浴耦合的永恒黑洞的最新模型,它提供了复制虫洞的推导,并阐明了它们的数学和物理起源。特别是,它表明,副本虫洞可以出现在一个系统中具有固定的哈密顿量,而不需要系综平均。
2020-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el gr-qc
Entanglement entropies of coupled harmonic oscillators
基于热场动力学理论研究了耦合谐振子系统的量子纠缠。对于处于平衡态的耦合谐振子,利用时间有限差分方法导出了扩展的纠缠熵,并证明了它受温度和耦合参数的控制。对于非平衡系统,除了温度和耦合参数外,根据耗散的von Neumann方程计算了扩展纠缠熵的时间依赖性,并讨论了耦合谐振子系统的耗散动力学.在此基础上,利用热力学定律,确定了谐振子系统平衡态和非平衡态下纠缠熵的物理参数化.
2016-09-16 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Entanglement Renyi entropies in holographic theories
Ryu和Takayanagi在任意全息场论中给出了任意空间区域的纠缠(von Neumann)熵公式。冯诺伊曼熵是一种更一般的称为Renyi熵的熵的特殊情况。Fursaev利用欧氏引力计算了任意全息场论中任意空间区域的纠缠Renyi熵(ERE),并由此导出了RT公式。然而,我们指出,他的ERE是不正确的,因为他假定的鞍点实际上并不能解决爱因斯坦方程。我们补救这种情况下的二维CFTs,考虑区域组成的一个或两个间隔。对于一个单一的时间间隔,ERE是已知的一般CFT;我们重现他们使用重力。对于两个间隔,RT公式预测的相变的纠缠熵作为其分离的函数,和间隔之间的互信息消失的分离大于相变点。通过使用重力和CFT技术计算ERE,我们发现了支持这两种预测的证据。我们还发现了大$N$模型乘积理论与全息理论具有相同的ERE的证据。
2013-01-03 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
The role of spin in entanglement generated by expanding spacetime
研究了在具有Robertson-Walker度规的膨胀时空中,自旋对Dirac场纠缠的影响。我们提出了一个一般的方法,使我们能够处理的情况下,只需要电荷守恒,以及角动量守恒的情况下,也需要。我们发现,在这两种情况下的纠缠,量化的子系统熵,行为相同,并没有定性地偏离无自旋的情况。只有当粒子和/或反粒子存在于输入态时,差异才会出现。
2016-01-12 gr-qc quant-ph
Entanglement Rényi Entropies from Ballistic Fluctuation Theory: the free fermionic case
本研究借助纠缠熵与大偏差理论的关联,将弹道涨落理论(BFT)应用于分支点扭场关联函数,在自由费米子系统中证明BFT可推导Rényi纠缠熵的平衡行为与动力学,解释量子猝灭后的纠缠增长,揭示纠缠大尺度行为源于流体力学涨落。
2023-06-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonlocal multi-trace sources and bulk entanglement in holographic conformal field theories
我们考虑通过将非局部多迹源添加到定义真空态的欧几里德路径积分来定义CFT态。对于全息理论,我们认为,这些国家对应的国家在引力理论与一个很好的半经典的描述,但更一般的结构,散装纠缠比单迹源定义的状态。我们发现,在大N的首阶,任何这样的状态的纠缠熵是完全相同的另一个状态定义的适当的单迹有效源;因此,如果首阶纠缠熵是几何的单迹态的CFT,他们是几何的所有多迹态以及。接下来,我们考虑微扰计算的1/N修正的CFT纠缠熵,表明这些显示定性不同的功能,包括非解析的来源和/或分歧的天真微扰膨胀。这些功能是一致的预期,1/N的修正,包括从体纠缠的重力侧的贡献。最后,我们研究了体场的体几何和量子态的动力学约束,这些约束必须满足,才能通过量子校正的Ryu-Takayanagi公式再现熵。
2019-06-05 gr-qc hep-th quant-ph
Exact wave functions and entropies of the one dimensional Regularized Calogero model
引入截止长度参数可以防止Calogero模型的相互作用项的发散,这种修改导致准精确可解的模型,其特征函数可以用Heun多项式来表示。这是显示,分析和数值。由两粒子密度算符追踪一个粒子得到的约化密度矩阵及其纠缠谱可以精确地得到。在这些情况下,非零特征值的数量是有限的。此外,在截止距离为零的极限下,我们得到了Calogero模型的约化密度矩阵和有限纠缠谱.纠缠Rényi熵也被用来描述模型的物理特性。结果表明,当在模型的参数空间上数值计算纠缠熵时,模型的准精确可解性得到了证实。
2017-09-19 quant-ph
Measuring von Neumann entanglement entropies without wave functions
提出了一种不需要知道系统波函数就可以测量量子多体系统基态的冯诺依曼纠缠熵的方法。该技术是基于一个直接的热力学研究的纠缠哈密顿,其功能形式是从场论的见解。该方法适用于经典的模拟,如量子蒙特卡罗方法,并允许热力学测量,如状态密度,可通过量子猝灭的实验。我们基准我们的技术上的临界量子自旋链,并将其应用到几个二维量子磁体,在那里我们能够明确地确定发病面积法的纠缠熵,戈德斯通玻色子的数量,并检查最近的猜想在强耦合场论所描述的临界点的几何纠缠贡献。
2019-04-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Rényi entropies and negative central charges in non-Hermitian quantum systems
量子纠缠是表征多体量子系统的一个基本要素。然而,纠缠度量主要是在厄米特系统中讨论的。在这里,我们提出了一个自然的扩展纠缠和雷尼熵的非厄米量子系统。还有其他关于计算这些数量的建议,这些建议与本文件中提出的建议不同。我们证明了所提出的纠缠量被称为一般纠缠和雷尼熵。这些量捕获所需的纠缠特性在非厄米临界系统,其中的低能量属性是由非酉共形场论(CFTs)。我们发现从一般纠缠/Rényi熵和非幺正CFT预测的负中心荷的数值外推之间非常吻合。此外,我们将一般的纠缠/雷尼熵应用于非厄米特扰动的保序拓扑相。我们发现一般的$n$ -th Rényi熵捕捉到了预期的纠缠特性,而传统的Rényi熵由于其不正确的定义可能会表现出不自然的奇异性。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Conditional entropic uncertainty relations for Tsallis entropies
熵不确定关系是一个非常活跃的科学研究领域。它们的应用包括量子密码学和量子现象的研究,如相关性和非定域性。在这项工作中,我们发现纠缠依赖熵的不确定性关系的Tsallis熵的状态与一个固定的纠缠量。我们的主要结果被表述为定理~ \ref{th:bound}。利用条件冯诺伊曼熵的性质,把我们的结果推广到混合态。最后,我们提供了一个下界的数量可提取的密钥在量子密码方案。
2018-03-22 quant-ph
Entanglement entropy of nuclear systems
本文研究核系统中空穴空间单粒子态与其补集间的纠缠熵,发现其与粒子数涨落和耗尽数成正比,且满足体积律,并通过配对模型、中子物质及有限核验证了这些结论。
2023-03-08 nucl-th quant-ph
Exact analytical relation between the entropies and the dominant eigenvalue of random reduced density matrices
本文研究了随机约化密度矩阵的熵(包括通过追踪不同大小的子系统得到的冯诺伊曼熵、纠缠间隙以及不同程度的Rényi熵)与其主特征值之间的关系.分析结果推导出分散Wishart矩阵的随机矩阵理论(RMT)和计算机模拟的支持。我们的研究和量子计算产生的纠缠之间的相关性提供了各种例子。
2022-11-16 quant-ph
Entanglement and Stabilizer entropies of random bipartite pure quantum states
本文研究随机二分纯量子态中非稳定子性与纠缠的相互作用,发现二者虽强依赖却完全无关,并计算了给定施密特谱下非稳定子性的期望值,揭示纠缠谱平坦度对平均魔法的精细区分作用。
2025-07-10 math-ph math.MP quant-ph
Bose-Fermi duality and entanglement entropies
空间区域的纠缠(Renyi)熵是表征量子场论基态的有用工具。在本文中,我们调查的程度,这些是一个给定的理论的通用量,并区分不同的理论,通过比较纠缠光谱的无质量狄拉克费米子和紧凑的自由玻色子在二维空间。我们表明,计算Renyi熵通过复制技巧的任何orbifold理论包括一个总和orbifold扭曲的所有周期。在费米子的模不变理论中,这相当于自旋结构的总和。结果是Renyi熵遵守标准的玻色-费米对偶。接下来,我们研究了狄拉克费米子在没有自旋结构和的情况下的纠缠谱,以及紧致玻色子在自对偶半径下的纠缠谱。这些理论并不是等价的,但我们发现:(1)它们的第二雷尼熵在任何区间上都是一致的;(2)它们的纠缠谱在两个区间上都是一致的;(3)除此之外,它们的纠缠谱一般都不一致。这些结果是由两种理论在任意具有虚周期矩阵的黎曼曲面上的配分函数相等得到的。我们还展示了一个地图之间的运营商的理论,保持缩放尺寸(但不旋转),以及OPEs和运营商的实直线上放置的。所有这些巧合都可以追溯到这样一个事实,即玻色化费米子的动量晶格与自对偶玻色子的动量晶格通过45度旋转混合了左和右运动。
2013-02-02 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
A treatment of the quantum partial entropies in the atom-field interaction with a class of Schrodinger cat states
本文探讨了熵和亚熵方法在复合态下解决量子纠缠问题的可能性。利用一般的量子动力学系统,我们得到了原子从其激发态出发,光场处于不同初态时的解析解。研究了当光场初始为相干态、偶相干态(薛定谔耦合态)和相干态的统计混合态时,纠缠的不同特征.结果表明,初始态的设置和斯塔克位移对系统的亚熵和纠缠度的演化起着重要的作用。
2005-06-09 quant-ph
Relative entropies of quantum channels with applications in resource theory
态的熵量词是量子信息理论的基石。虽然量子态可以抽象为只有输出的设备,但最常见的量子设备是也有输入的量子信道。在这项工作中,我们扩展的熵量词的状态的通道。在单次和渐近的情况下,我们提出了假设检验任务下的信道的相对熵。然后,我们根据目标通道到完全去极化通道的相对熵定义通道的熵。我们还研究了通道的相对熵的性质及其与纠缠的相互作用。最后,基于信道的相对熵,提出了信道的一般资源理论,讨论了一般信道与测量的相干性以及信道的纠缠度。
2018-09-16 quant-ph
Entanglement and alpha entropies for a massive Dirac field in two dimensions
本文给出了二维有质量自由Dirac场由局域密度矩阵导出的普适量的一些精确结果。我们首先找到了一种新的方式,其中涉及到合适的运营商在sine-Gordon模型的密度矩阵的功率的轨迹。这些,反过来,可以写在精确的非线性微分方程的解决方案的Painlevé V型。配备了以前的结果,我们发现的主导条款的纠缠熵,无论是短距离和长距离,并表明,在中间制度,它可以扩大在一系列的多重积分。以前的结果已检查直接数值计算的晶格,找到完美的协议。最后,我们评论的可能推广的纠缠熵c-定理的α-熵。
2005-06-10 cond-mat.other hep-th quant-ph
Universal logarithmic corrections to entanglement entropies in two dimensions with spontaneously broken continuous symmetries
本文研究了在热力学极限下基态打破连续对称性的量子自旋模型中,嵌入二维$L\times L$晶格中的一维(线)$L$子系统的Rényi纠缠熵.利用量子MonteCarlo模拟,我们首先研究了具有反铁磁最近邻耦合$J_1>0$和铁磁次邻耦合$J_2\le 0$的$J_1 - J_2$海森堡模型。从$L=4$到$L=40$,在有限尺寸系统上SU(2)对称性破缺的特征清楚地表现为对雷尼纠缠熵的普遍加性对数修正:$l_q \ln L$和$l_q\simeq 1$,与雷尼指数和$J_2$的值无关。我们证实了这一结果,使用高精度自旋波分析(恢复自旋旋转对称性)的有限晶格上的$10^5\times 10^5$网站,允许进一步探索非通用的有限尺寸的修正和研究,此外的情况下,U(1)对称性破缺。我们的结果与Metlitski和Grover的预测$l_q=n_G/2$完全一致,其中$n_G$是Goldstone模式的数量[arXiv:1112.5166]。
2015-03-03 cond-mat.str-el quant-ph
Scaling of Rényi entanglement entropies of the free Fermi-gas ground state: a rigorous proof
在一个显着的文件[物理学。96,100503(2006)],Dimitri Gioev和Israel Klich给出了零温度下多维欧氏空间中非相互作用费米子的空间二分von-Neumann纠缠熵的主要渐近增长公式。根据我们中的一个人(A.V.S.)的最新进展,在半经典函数演算中,我们给出了具有间断符号伪微分算子的公式及其推广到所有阶Rényi熵$α>0$的完整证明.特殊情况$α=1/2$也被称为对数负性,通常被认为是纠缠的特别有用的量化。这些公式,表现出“几何增强面积定律”,已被用于许多出版物。
2015-02-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Calculating Renyi Entropies with Neural Autoregressive Quantum States
纠缠熵是表征量子多体系统的基本度量,但目前为止,它在量子态神经网络表示中的数值计算效率很低,并且仅在受限的玻尔兹曼机结构中得到了验证。在这里,我们估计广义Renyi熵的自回归神经量子态与多达N=256自旋使用量子蒙特卡罗方法。一个天真的“直接采样”的方法表现良好,低阶Renyi熵,但失败的较大订单时,基准的一维海森堡模型。因此,我们提出了一种改进的“条件采样”方法,利用网络模型的自回归结构,它优于直接采样,并有利于计算高阶Renyi熵在1D和2D海森堡模型。访问高阶Renyi熵允许近似的冯诺伊曼熵以及提取的单副本纠缠。这两种方法都阐明了神经网络量子态在多体系统纠缠熵的量子蒙特卡罗研究中的潜力。
2020-12-18 cond-mat.dis-nn quant-ph
Detecting dimensional crossover and finite Hilbert space through entanglement entropies
本文用冯·诺依曼熵和雷尼熵研究了一维和二维两粒子Calogero模型的信息量。一维模型具有非单调熵,在大的相互作用强度极限下具有有限值。另一方面,具有各向同性约束的二维模型的冯诺伊曼熵是相互作用强度的单调递增函数,并且在热力学上是发散的。通过考虑在二维情况下的各向异性限制,我们表明,最终达到的一维行为时,各向异性增加。从二维到一维的交叉证明使用谐波近似,它表明,冯诺依曼发散只发生在各向同性的情况下。Rényi熵用于突出模型谱的结构。特别是,它表明,这些熵有一个非单调和非分析行为的相互作用强度参数值的Hilbert空间,因此,减少密度矩阵的频谱都是有限的附近。
2016-10-04 math-ph math.MP quant-ph
Universal prethermalization dynamics of entanglement entropies after a global quench
考虑量子XY模型,研究了相互作用微扰对自旋块整体猝灭后的von Neumann熵和Rényi熵的时间演化的影响。我们表明,熵是敏感的扰动,打破隐藏的对称性背后的可积性的模型。在时间远远大于著名的线性增长的熵的特征时间,我们确定了一个时间窗口,其特征在于一个新的线性增长,然后饱和。该现象的典型时间与扰动强度成反比,并且该行为是由遵循非阿贝尔代数的无穷多个局部守恒律的灭绝触发的。交叉的普遍性揭示了一个半经典的图片,捕捉领先的熵的行为。我们检查我们的理论预测对iTEBD模拟。理论和数值之间的良好一致性证实了在[Bertini和Fagotti,J. Stat. Mech.(2015)P07012],用于研究弱相互作用模型中的预松弛极限。
2015-07-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entanglement, Purity, and Information Entropies in Continuous Variable Systems
二分系统纯态的量子纠缠被定义为局域或边缘纠缠({ \em,即})的量。指的是子系统)熵。对于混合态,这种识别消失了,因为关于状态的信息的全局丢失使得不可能区分量子关联和经典关联。在这里,我们展示了如何联合知识的整体和边际度的信息的量子态,量化的纯度或一般的信息熵,提供了一个准确的表征其纠缠。特别地,对于连续变量系统的高斯态,我们将双模态的纠缠按照其完全混合和部分混合的程度进行了分类,比较了纯度和广义$p-$熵在量化混合度和限制纠缠度方面所起的不同作用.我们证明了存在严格的上限和下限的纠缠和存在的极端(最大和最小)纠缠态在固定的全球和边际程度的信息。这一结果允许一个强大的,可操作的方法来测量混合态纠缠没有完整的断层重建的状态。最后,我们简要地讨论了正在进行的扩展,我们的分析,以量化的任意$1 \times N$模式分区的高度对称高斯态的多体纠缠。
2005-06-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Link representation of the entanglement entropies for all bipartitions
我们最近证明了任何量子态的二分态的纠缠熵可以近似为连接内部和外部站点的某些链接强度之和。该表示是有用的,揭示了与量子多体状态的纠缠结构,这可能偶尔不同于由系统的哈密顿量所建议的几何形状。然而,这些纠缠链的获得是一个复杂的数学问题。在这项工作中,我们解决这个问题,并提出了几种近似技术矩阵产品状态,自由费米子状态,或在连续块的情况下,特别相关。与此同时,我们讨论了不同类型的状态和分区的近似的准确性。最后,我们利用链表示讨论了两个不同的物理系统:自旋为1/2的长程XXZ链和自旋为1的双线性双二次链。
2021-03-16 cond-mat.str-el quant-ph
A covariant regulator for entanglement entropy: proofs of the Bekenstein bound and QNEC
本文提出基于模交叉积的协变正规化子,在弯曲时空量子场论中严格定义子区域冯·诺依曼熵差,并据此证明贝肯斯坦界和量子零能量条件。
2023-12-12 gr-qc hep-th quant-ph