Entanglement negativity in free fermions: twisted characteristic polynomial, universal bounds, and area laws
本文提出计算自由费米子纠缠负性的通用简洁公式，据此导出负性及其动力学变化率的普适界，并建立开放系统纠缠产生的面积定律界。
2025-07-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement Hamiltonians for chiral fermions with zero modes
本文研究了拓扑零模对（1+1）d自由手征费米子系统纠缠哈密顿量和熵的影响。我们展示了如何黎曼-希尔伯特解决方案结合有限秩微扰理论，使我们能够获得明确的表达式纠缠哈密顿。我们考虑手性马约拉纳和狄拉克费米子，并探讨边界条件（周期/反周期的马约拉纳和通用狄拉克）和相关的零模式纠缠的影响。在周期性扇区中，我们明确地导出了零模对纠缠哈密顿量的非局域贡献，并给出了零模引起的纠缠熵变化的精确表达式.
2016-12-15 cond-mat.stat-mech hep-th
Entanglement Hamiltonians and entropy in 1+1D chiral fermion systems
在过去的工作中，我们介绍了一种方法，允许精确计算纠缠哈密顿量。该方法依赖于计算预解的投影（纠缠区域）格林函数使用的解决方案，结合有限秩微扰理论的黎曼-希尔伯特问题。在这里，我们详细分析了几个例子，涉及激发态的手征费米子（狄拉克和马约拉纳）的空间圆。我们计算了纠缠哈密顿量和一个精确的公式的纠缠熵的变化，由于引入粒子以上的狄拉克海。对于狄拉克费米子，我们给出了多重纠缠区情况下的纠缠熵的一阶温度修正。
2017-04-05 cond-mat.stat-mech hep-th
Entanglement entropy and entanglement witnesses in models of strongly interacting low-dimensional fermions
计算了金属相、超流相和反铁磁绝缘相中强关联低维费米子的纠缠熵。纠缠熵反映了每个相存储和处理信息的自由度，但发现它不是热力学意义上的态函数。临界点的作用，光滑的交叉和希尔伯特空间的限制，在塑造的依赖性的纠缠熵的系统参数的金属，绝缘和超流系统的说明。定量地得到了反铁磁绝缘体中自旋磁化率与纠缠度的关系。反铁磁绝缘体中自旋能隙的打开与量子临界点附近纠缠的增强有关。
2006-10-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Finite-temperature entanglement negativity of free fermions
自由费米子与费米面的纠缠熵在所有维度上都服从对数标度并违反面积定律。在这里，我们想看看温度如何影响对数标度行为。为此，我们使用我们早期论文中开发的费米子部分转置来计算自由费米子的纠缠负性[Phys. Rev. B 95，165101（2017）]。在一维中，我们解析地推导了有限温度纠缠负性中的首阶项，并展示了纠缠负性如何指示从量子纠缠态到经典热态的交叉，其中纠缠完全丢失。我们解释了如何一维的结果可以推广到余维一费米表面的任意形状在更高的维度。在一维和二维，我们检查，我们的分析结果同意的数值模拟的自由费米子在晶格上。
2019-06-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Entanglement in a fermion chain under continuous monitoring
研究了在局域占据数连续监控下自由费米子链量子轨道的纠缠熵。我们提出了一个简单的理论，从解纠缠和高激发的初始状态的纠缠熵的演变。它是基于广义流体力学和准粒子对方法纠缠在可积系统。我们测试了几个定量预测的理论对广泛的数值，并找到很好的协议。特别地，任意弱测量的存在破坏了体积定律纠缠。
2019-08-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement in spatially inhomogeneous many-fermion systems
研究了空间非均匀环境中强相互作用费米子的纠缠。为了量化空间不均匀性下的纠缠，我们提出了一种局域密度近似（LDA）来计算纠缠熵，并提出了一种嵌套LDA方案来计算非均匀密度分布下的纠缠熵.这些想法被应用到具有不同调制模式的超晶格结构中的电子模型，杂质存在下的金属线中的电子模型，以及谐波限制的多费米子系统中的相分离状态，例如量子点中的电子和光阱中的原子。我们发现非均匀系统的纠缠熵与均匀系统的纠缠熵有着显著的不同。
2008-01-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Extracting Universal Entanglement Scaling from Mixed Fermionic Gaussian States via Entanglement Projected Entropy
School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学物理科学与技术学院）
本文引入纠缠投影熵，通过从混合费米子高斯态中提取边界敏感的量子关联，恢复零温共形标度并揭示有限温度普适标度。
2026-06-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement, subsystem particle numbers and topology in free fermion systems
研究了半满自由费米子系统中两体纠缠、子系统粒子数和拓扑结构之间的关系。提出了自旋投影粒子数可以区分量子自旋霍尔态和其它态，并可以用来建立一个新的系统拓扑指数.此外，我们应用新的拓扑不变量的无序系统和拓扑相变发生时，无序强度增加超过一个临界值。结果还表明，子系统的粒子数涨落的行为非常相似的纠缠熵。这为纠缠熵提供了一个下界估计，可以利用它来通过实验获得纠缠熵的估计。
2014-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Fermionic one-body entanglement as a thermodynamic resource
本文证明双模费米子态的纠缠可在开放系统热力学过程中作为真正的量子资源，完成可分态无法实现的任务，从而为费米子纠缠的操作意义提供新见解。
2023-03-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement spectrum and magic in higher-dimensional free fermionic systems
Universität zu Köln（科隆大学）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN Sezione di Napoli（那不勒斯 INFN 分部）；SISSA（国际高等研究学院）；INFN Sezione di Trieste（的里雅斯特 INFN 分部）
本研究通过纠缠谱分析高维自由费米子系统的非局域魔法，揭示边界律的对数违反、纠缠容量约束及Kitaev模型中的相依赖响应，并扩展至非平衡淬火与随机电路中的扩散行为。
2026-09-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Free fermions on a line: asymptotics of the entanglement entropy and entanglement spectrum from full counting statistics
本文研究了零温下一维费米子系统中直线段的纠缠熵。在一个大的段长度L的限制，该熵的领先渐近行为是已知的对数L。我们研究有限大小的修正，这种渐近行为。基于早先关于在同一系统中完全计数统计量的渐近展开的一个猜想，我们导出了冯诺伊曼熵的完全渐近展开，并得到了Renyi熵的前几个修正.我们对Renyi熵的修正再现了以前的结果。我们还讨论了纠缠谱在这个问题的单粒子占有数。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement-limited linear response in fermionic systems
研究揭示了费米子系统中纠缠熵与线性响应函数的缩放关系，发现响应特性与受扰区域边界而非体积相关。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement of several blocks in fermionic chains
本文提出了费米子链中自由平移不变哈密顿量定态下几个区间的纠缠熵的表达式。我们检查数值的准确性，我们的建议和猜想一个新的公式的Toeplitz矩阵的主子矩阵的渐近行为。
2014-06-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entanglement Hamiltonian of Interacting Fermionic Models
强关联电子系统数值计算的最新进展使得相互作用费米子系统的纠缠谱和熵的计算成为可能。纠缠（模）哈密顿量的显式确定已被证明是一个相当困难的问题，只有少数结果。介绍了一种利用辅助场量子蒙特卡罗模拟直接确定相互作用费米子模型纠缠哈密顿量的方法。我们实现我们的方法上的一维哈伯德链划分成两个部分和哈伯德两条腿的阶梯划分成两个链。在这两种情况下，我们研究的纠缠哈密顿量的物理温度的函数的演变。
2018-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Measuring Fermionic Entanglement: Entropy, Negativity, and Spin Structure
最近对量子纠缠的直接实验测量为更好地理解多体量子系统及其相关性铺平了道路。然而，迄今为止，实验和理论的进展主要限于玻色子系统。在这里，我们研究费米子系统。利用空间均匀分束器和现场占有测量技术，在制备多个相同态副本的实验装置上，可以提取任意阶数的Renyi纠缠熵和纠缠负性.作为一个例子，我们模拟使用我们的协议测量纠缠增长后，本地淬火。我们还说明了我们的范例可以用于实验量子模拟费米子的流形上的非平凡的自旋结构。
2019-06-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Free fermion entanglement with a semitransparent interface: the effect of graybody factors on entanglement islands
研究了在部分透射界面将Minkowski空间分裂为两个半空间的情况下，二维自由费米子的纠缠熵。我们专注于一个单一的间隔跨越的缺陷的情况下，并计算其纠缠熵在三个限制：远离完全透射和完全反射的情况下，扰动的不对称性的间隔的缺陷。使用这些结果内的设置的庞加莱补丁的AdS $_2$静态耦合到一个零温度的平坦的空间浴，我们计算的效果，部分传输的AdS $_2$边界上的纠缠岛区域的位置。部分透射边界是黑洞灰体因子的玩具模型。我们的结果表明，纠缠岛区域的行为是界面处透射/反射系数的单调函数。
2021-06-18 cond-mat.stat-mech hep-th 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
Entanglement Spectra of Interacting Fermions in Quantum Monte Carlo Simulations
在最近的一篇文章T。Grover [Phys. Rev. Lett. 111，130402（2013）]介绍了一种在辅助场量子蒙特卡罗算法领域中计算Renyi纠缠熵的简单方法。在这里，我们进一步发展这种方法，并提供一个稳定的计划来计算高阶Renyi熵和扩展访问纠缠谱。该方法在相关拓扑绝缘体系统上进行了测试。
2014-03-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Absence of logarithmic enhancement in the entanglement scaling of free fermions on folded cubes
本研究推导了折叠立方体上自由费米子基态纠缠熵在大直径极限下的解析表达式，证明其严格遵循面积定律，并利用Terwilliger代数分解解释了对数增强缺失，同时探讨了纠缠哈密顿量与Heun算子的关联。
2024-02-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Fermion Parity Resolution of Entanglement
本文分析马约拉纳费米子共形场论中不同态的纠缠，提出费米子宇称分解概念，揭示自旋结构差异，量化零模有无时的熵均分行为，并与扭曲场计算及对称保护拓扑相联系。
2025-11-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement in Fermionic Chains and Bispectrality
研究了有限和半无限自由费米子链中的纠缠。对信号处理中的时间和频带限制进行了分析。结果表明，一个三对角矩阵交换的纠缠哈密顿可以找到使用代数Heun算子构造的情况下，当有一个潜在的双谱问题。给出了对应于李代数$\mathfrak{su}(2)$和$\mathfrak{su}(1,1)$以及在$q$为单位根的q-变形代数$\mathfrak{so}_q(3)$的情形。
2020-04-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Estimation for Entanglement Negativity of Free Fermions
本文研究了一维自由费米子的负性。我们推导出部分转置（约化）密度矩阵的矩中的$\mathbb{Z}_{N}$对称项的一般形式，该矩阵是系统端点的代数函数。这样的路径积分证明是一个方便的工具，作出估计的负。
2016-05-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement Entropy of a Massive Fermion on a Torus
利用玻色化方法，在非零温度下解析计算了具有化学势的圆上无质量狄拉克费米子的Renyi熵。将大质量狄拉克费米子玻色化到sine-Gordon模型，可以得到对熵的小质量修正。我们数值计算的Renyi熵，把一个巨大的费米子的晶格和发现之间的协议的分析和数值结果。在存在质量间隙的情况下，我们证明了在极限m >> T范围内对Renyi熵和纠缠熵的修正为exp（-m/T）.我们还表明，当有基态简并在无间隙的情况下，极限m为零和T为零不交换。
2013-01-02 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Free-Fermion entanglement and orthogonal polynomials
我们提出了一个简单的三对角矩阵$T$的建设，可与跳跃矩阵的纠缠哈密顿量${\cal H}$的开放有限的自由费米子链与家庭的离散正交多项式。它是基于代数Heun算子的概念附加到双谱问题，纠缠研究和时间和频带限制的理论之间的平行。作为例子，我们考虑费米子链相关的Chebychev，Krawtchouk和对偶哈恩多项式。对于前一种情况，这对应于一个齐次链，我们的建设的结果与最近的结果相吻合的Rewler和Peschel;后一种情况下产生特定的非齐次链的交换运营商。由于$T$是三对角的和非简并的，所以它可以容易地在数值上对角化，这又可以用于计算${\cal H}$的谱，从而计算纠缠熵。
2019-08-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entanglement scaling in critical two-dimensional fermionic and bosonic systems
将二次玻色子和费米子模型的约化密度矩阵与它们的格林函数矩阵统一联系起来，精确计算了无限宇宙中有限系统的二体纠缠的标度.对于临界费米子二维系统在T=0，两个制度的标度：一般来说，我们发现一个对数校正的面积法与前因子依赖于化学势，证实了早期的预测Widom猜想的基础上。然而，如果临界系统的费米面是零维的，我们发现一个面积法与亚对数修正。对于T=0时的临界玻色子二维耦合振子阵列，我们的结果表明，纠缠遵循面积定律没有修正。
2006-02-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Computation of entanglement entropy in inhomogeneous free fermions chains by algebraic Bethe ansatz
该研究针对基于q-Racah多项式的非均匀自由费米子链纠缠熵计算问题，通过代数Bethe ansatz对角化Heun算符得到截断关联矩阵本征值，并给出对偶q-Hahn多项式链情形下本征量的对称多项式表示。
2022-12-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entanglement entropy of fermions in any dimension and the Widom conjecture
我们表明，纠缠熵的自由费米子的规模更快，然后面积定律，而不是缩放$L^{d-1}$的谐波晶格，例如。我们还建议并提供证据支持一个明确的公式的纠缠熵的自由费米子在任何维$d$，$S\sim c(\partialΓ,\partialΩ)\cdot L^{d-1}\log L$作为一个子系统的大小$L\to\infty$，其中$\partialΓ$是费米面和$\partialΩ$是该区域在真实空间的边界。常数$c(\partialΓ,\partialΩ)$的表达式是基于H.寡妇。我们证明了一个类似的表达式适用于粒子数的起伏，并使用它来证明一个双边估计的熵$S$。
2006-03-15 cond-mat.stat-mech math.FA quant-ph
When and why do zero-modes cause a divergence in the entanglement entropy?
我们研究了一维玻色子链和费米子链中基态纠缠熵的发散与底层哈密顿量的零模之间的相关性。从一对耦合玻色子自由度出发，我们证明了零模对于纠缠熵发散是必要的，但不是充分的。然后，我们列出充分条件，确定分歧。接下来，我们将我们的分析扩展到玻色子链，在那里我们证明了纠缠哈密顿量的零模式提供了一个独立于纠缠哈密顿量的发散签名。然后，我们将我们的结果推广到一维费米晶格的交错费米子链，这是一个离散版本的狄拉克场。我们发现，玻色子链的详细方法有费米类似物，并遵循这一点与费米链中的纠缠的数值研究。最后，我们根据分解代数定理讨论了我们的结果。
2022-12-14 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Logarithmic entanglement growth in two-dimensional disordered fermionic systems
研究了具有势和键无序的二维自由费米子模型中纠缠熵$S_{\textrm{ent}}$随整体猝灭的增长。对于潜在的障碍的情况下，我们表明，存在一个中间弱本地化制度，其中$S_{\textrm{ent}}(t)$增长的时间$t$之前，安德森局域化设置。对于渗滤过渡附近的二元键无序的情况下，我们发现添加剂的对数修正面积和体积的法律，以及在很长一段时间内，这是一致的无限随机不动点的缩放。
2019-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamics of entanglement entropy of interacting fermions in a 1D driven harmonic trap
在最近对一维含时简谐阱中两个冷原子的分析的基础上，我们研究了两个和三个费米子在相同情况下通过参量共振时的纠缠熵。我们发现，这种共振的存在下，在两粒子系统的纠缠熵留下了清晰的印记。我们展示了如何通过吸引和排斥接触相互作用修改信号，以及它如何保持存在于三粒子系统中。此外，我们扩展了最近的实验工作，以证明如何限制观察到一个有限的子系统引起的局部热行为。
2017-09-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-lat
Entanglement negativity in free-fermion systems: An overlap matrix approach
本文利用重叠矩阵计算了自由费米子系统的纠缠负性。对于三重系统，如果基态可以分解为三重模，则部分转置的约化密度矩阵可以分解，纠缠负性具有简单的形式。然而，在三组分体系中基态的可因式分解性一般不成立。在这种情况下，部分转置的约化密度矩阵可以用矩阵的Kronecker积表示。我们显式地计算了Su-Schrieffer-Heeger模型，整数量子霍尔态和均匀一维链的纠缠负性。我们发现整数量子霍尔态的纠缠负性表现出面积律行为。对于一维均匀气体中两个相邻区间的纠缠负性，我们发现与共形场论一致。我们的方法为研究自由费米子系统中的纠缠负性提供了一种数值上可行的方法。
2016-05-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Entanglement Entropy Scaling Laws and Eigenstate Typicality in Free Fermion Systems
我们证明了自由费米子基态的纠缠熵面积定律和高激发态的相应体积定律是由位置-动量对偶性联系起来的，因此是同一个起源。对于一个典型的激发态的热力学极限，我们进一步表明，约化的密度矩阵的子系统接近热密度矩阵，提供子系统的线性尺寸是小的相比，整个系统在所有方向上，一个属性，我们称之为本征态典型性。这提供了一个通过纠缠实现热化的明确例子，并揭示了统计物理如何通过追踪大量的自由度从单个本征态中出现。
2015-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
On the Möbius transformation in the entanglement entropy of fermionic chains
纠缠熵与黎曼曲面有着密切的关系。这一事实是明确注意到的情况下，二次费米子哈密顿与有限范围的耦合。在回顾了这一事实之后，我们对莫比乌斯变换在黎曼曲面上的作用作了全面的分析。然后，我们能够揭示的纠缠熵的一些对称性和对偶性的起源已经注意到最近在文献中。这些结果进一步支持了利用纠缠熵分析相变的方法。
2016-04-29 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Entanglement of Free Fermions on Hadamard Graphs
研究了距离正则图顶点上的自由费米子。双划分是通过将所有距参考顶点给定距离的顶点作为一部分来定义的。基态是通过填充低于某个能量的所有态来构造的。借用的概念，从时间和频带限制的问题，代数Heun运营商和Terwilliger代数，它示出了如何获得，相当普遍的，块三对角矩阵，与纠缠哈密顿量。阿达玛图的情况下，在该框架内的详细研究和交换矩阵的存在被证明允许分析对角化的限制两点相关矩阵，因此明确确定的纠缠熵。
2020-08-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.CO
Entanglement in Lifshitz Fermion Theories
本文研究(1+1)维Lifshitz费米子理论的静态纠缠，发现任意子区域存在量子纠缠且具有严格上界，并推广至(2+1)维。
2024-05-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Excited state entanglement in homogeneous fermionic chains
研究了平移不变性自由哈密顿量的一般本征态下周期费米子链区间的Renyi纠缠熵。为了分析计算熵，我们使用两种技术工具。第一个是用来减少数学上的问题的复杂性和第二个计算的Rényi熵所选择的子系统。我们引入新的策略来执行计算，推导出这些一般状态的熵的新表达式，并显示出完美的协议的分析计算和数值结果。最后，我们讨论了我们的结果的物理解释，并推广到计算的纠缠熵的费米子阶梯的一个片段。
2014-06-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Entanglement entropy of fermions in a strange metal
Indian Institute of Science（印度科学学院）；College de France（法兰西学院）；Rice University（莱斯大学）；Harvard University（哈佛大学）
本文研究奇异金属中费米子的纠缠熵，通过Yukawa SYK类可解模型计算子区域费米子二阶雷尼熵，揭示费米-玻色自由度纠缠的关键作用，发现其交叉行为的普适标度规律。
2026-08-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement of a chiral fermion on the torus
本文详细计算了一种新的模哈密顿量，即非零温度下圆上手征费米子的模哈密顿量。我们提供了明确的结果为任意集合的间隔，我们讨论的长度检查对已知的结果在不同的限制和计算相关的模块流。我们还计算了纠缠熵，我们得到了一个简单的表达式，它似乎是更易于管理的比那些已经存在于文献中。
2019-09-12 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
