Rényi entropies after releasing the Néel state in the XXZ spin-chain
研究了自旋各向异性$1/2$海森堡链在Néel态量子猝灭后的Rényi熵.淬火行动的方法使我们能够获得固定的Rényi熵为任意值的指数$α$作为广义自由能评估超过一个可计算的热力学宏观状态取决于$α$。我们通过求解热力学Bethe不等式方程,计算出了$α$和各向异性$Δ$的几个值的宏观状态。通过改变$α$,可以访问哈密顿谱的不同区域。两个极端是$α\to\infty$和$α=0$,前者的热力学宏观态是基态或低位激发态(取决于$Δ$),后者的宏观态是无限温度态。雷尼熵是很容易从宏观作为$α$的功能和一些有趣的限制解析的特点。我们提供了强大的数值证据来证实我们的结果,使用精确的对角化和随机数值实现的贝特anastomosis。最后,利用tDMRG计算了Rényi纠缠熵随时间的演化.对于大的子系统和任何$α$,它们的密度与热力学Rényi熵的密度是相容的
2018-11-11 cond-mat.stat-mech
A thermodynamic geometric study of Rényi and Tsallis entropies
本文从统计力学的角度对复杂系统的内禀黎曼几何作了一般性的研究。统计力学的熵公式是联系统计力学和相应的黎曼几何的要素。通常使用的熵的形式是香农熵。然而,对于复杂系统的建模,使用Rényi和Tsallis熵等熵通常是有用的。在这里,我们考虑了香农、雷尼、察利斯、阿贝和结构熵。我们专注于一个,两个和三个粒子的热激发配置。我们发现,统计对关联函数,确定由相关的热力学几何的协变度量张量的组件,与各种熵有很好的定义,明确的表达式,可以扩展到任意的有限粒子系统。在所有情况下,我们发现一个非退化的内在黎曼流形。特别是,任何用Rényi、Tsallis、Abe和结构熵描述的有限粒子系统总是对应于一个相互作用的统计系统,从而突出了它们在复杂系统研究中的重要性。另一方面,吉布斯-香农熵的统计描述对应于非相互作用系统。
2010-08-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Rényi entropies of generic thermodynamic macrostates in integrable systems
本文研究了可积模型中一般热力学宏观态的Rényi熵的行为。在猝灭动力学的标准猝灭作用量方法中,Rényi熵可以从初始态与Bethe本征态的重叠中导出。这些重叠固定的驱动项在热力学贝特anterior(TBA)形式主义。我们表明,这个驱动项也可以从宏观态的粒子密度开始重建。然后,我们显式地计算了XXZ自旋链中二聚体和倾斜Néel态猝灭后的定态Rényi熵。对于前一种状态,我们采用重叠TBA方法,而对于后者,我们从宏观状态重建驱动项。我们详细讨论了可以分析处理的限制,我们使用数值模拟来检查我们的结果对大的时间限制的纠缠熵。
2018-08-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stationary entropies after a quench from excited states in the Ising chain
本文考虑横场量子伊辛链中磁场突然猝灭后的渐近态,从猝灭前哈密顿量的激发态出发。我们计算广义吉布斯和对角系综的热力学熵,我们发现广义吉布斯熵总是对角熵的两倍。我们表明,应特别注意提取的热力学极限,因为不同的平均等效微观状态给不同的结果的熵。
2014-06-19 cond-mat.stat-mech
Entropies of complex networks with hierarchically constrained topologies
在稀疏随机网络系综中,层次网络拓扑的熵是给定网络拓扑出现在所选系综中的对数似然,本文给出了这种熵的一般公式,在一些简单的极限情况下,它有一个清晰而简单的解释。结果提供了新的钥匙,以解决“拟合”一个给定的网络与一个适当的合奏随机网络的一般问题。
2009-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Geometric and Topological Entropies of Sphere Packing
我们提出了一个统计力学描述随机包装的球形颗粒,其中的平均配位数被视为一个宏观热力学变量。整体包装熵有两个贡献:几何,反映统计权重的个别配置,和拓扑,这对应于拓扑不同的状态的数量。在二维和三维等静压填料的热力学极限下计算了它们,并将计算结果进一步推广到“松软”颗粒团簇的情况。该理论是直接适用于粘性胶体,此外,概括的概念,颗粒和玻璃状的配置熵的情况下,非堵塞系统。
2021-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clausius vs. Boltzmann-Gibbs entropies
在这项工作中,我们证明了不适当的玻尔兹曼-吉布斯对数公式的物理克劳修斯熵$S$在连接热力学和相空间统计。为了实现我们的目标,我们研究了简单的情况下,理想气体嵌入在一个有限的热浴和比较推导出的方程与相空间统计内得到的正则系综。然后,我们表明,上述方法的结果相互矛盾,即使在稀气体限制(无限热浴),如果我们要求的Boltmann-Gibbs公式$\ln(Density\,\, of\,\, States)$与热力学熵$S$的识别。
2014-04-07 cond-mat.stat-mech
Measuring glass entropies with population annealing
我们结合人口退火蒙特卡罗和几个热力学积分技术来测量平衡振动和构型熵的亚稳流体制度超越动态玻璃化转变。我们得到了一个三维二元混合硬球系统的结果。我们的结果表明,构型熵消失之前的平衡压力发散,这意味着一个潜在的热力学玻璃化转变存在的系统。计算方法是通用的,可以应用于各种玻璃成形系统,但限于小系统尺寸。
2021-04-06 cond-mat.stat-mech
Clausius versus Sackur-Tetrode entropies
基于扩展性(数学上,一级均匀性)的性质,我们以数学上一致的方式推导出唯象热力学中开放系统单原子理想气体情况下化学势$μ$和克劳修斯熵$S$的显式表达式。在这个推导过程中,既没有信息论的概念,也没有量子力学的统计概念。考虑到$S$常数项的具体表达式,导出的熵在热力学极限下与Sackur-Tetrode熵一致.然而,我们证明,前者的限制是不包含在经典的热力学关系,这意味着吉布斯悖论的通常解决方案并没有成功地弥合热力学和统计力学之间的差距。最后,我们认为相空间的体积作为熵的措施,虽然,没有调用热力学极限调查其关系的热力学状态方程和可观的。
2013-01-14 cond-mat.stat-mech
H-theorem and Thermodynamics for generalized entropies that depend only on the probability
我们考虑一个先前提出的非广延统计力学,其中熵仅取决于概率,这是从f(β)分布及其相应的玻尔兹曼因子获得的。我们证明了修正通常熵的第一项也来自于几个f(β)分布,我们还构造了相应的H-函数,并证明了一个推广的H-定理是成立的。此外,将H函数表示为最简单麦克斯韦态的函数,我们发现,直到第一近似,理想气体的一些修改的热力学量。为了获得一些关于所提出的广义统计量的行为的见解,我们提出了一些模拟结果的情况下,一个方阱和Lennard-Jones势,显示出一个有效的排斥相互作用与新的形式主义。
2016-10-20 cond-mat.stat-mech
Universality classes, Thermodynamics of Group Entropies, and Black Holes
Imperial College London(帝国理工学院);Czech Technical University in Prague(布拉格捷克技术大学);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Instituto de Ciencias Matemáticas(数学科学研究所)
本文提出群熵作为统一框架,通过W(N)的渐近缩放定义熵的普遍性类别,展示其在超越Boltzmann-Gibbs范式下的热力学一致性,并应用于黑洞热力学分析。
2026-10-19 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Equivalence of nonadditive entropies and nonadditive energies in long range interacting systems under macroscopic equilibrium
讨论了非加性熵和加性能量的复合系统的热力学可以等价地导出考虑加性熵和非加性能量的复合系统的热力学。一般性讨论通过一个具体的例子来说明。
2005-03-14 cond-mat.stat-mech
Two-phase Thermodynamic Model for Computing Entropies of Liquids Reanalyzed
两相热力学(2 PT)模型{[} J. Chem. Phys.,\textbf{119},11792(2003){]}提供了一种有希望的范例,以从分子动力学(MD)有效地确定液体的离子熵。在该模型中,液体的振动态密度(VDoS)被分解为扩散的气体状成分和振动的固体状成分。通过将扩散分量视为硬球(HS)气体,将振动分量视为谐振子,确定了液体的离子熵。在这里,我们研究了三个问题的实际实施的2 PT模型的关键:(一)之间的不匹配的液体系统和HS气体的VDOS;(二)HS气体的过剩熵;(三)的气体和固体成分的分区。其中一些问题以前没有得到解决,但它们深刻地改变了模型预测的熵。基于这些发现,提出了一个修正的2 PT形式主义,并成功地测试系统与Lennard-Jones势以及多原子势的液态金属。除了能够对各种系统进行快速熵估计外,该形式主义还支持微调以准确地确定特定热状态下的熵。
2017-11-06 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Von Neumann's Two Quantum Entropies
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料中心);Wilczek Quantum Center, Shanghai Institute for Advanced Studies, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学上海高等研究院斐兹克量子中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University(北京大学北京量子器件重点实验室)
本文区分冯·诺依曼1927年和1929年提出的两个量子熵,指出前者仅作为纠缠度量,后者才是量子态真正的热力学熵。
2026-09-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Superstatistics, thermodynamics, and fluctuations
基于条件熵的超统计系统的一个类似的形式主义。该理论考虑了非平衡定态系统中强度变量的大尺度变化。普通的热力学被恢复作为本理论的一个特例,并且可以系统地评估对它的修正。利用最大熵条件,给出了涨落的爱因斯坦关系的一个推广。
2007-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
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
Quench action and Renyi entropies in integrable systems
熵是平衡态统计力学中的一个基本概念,但它在孤立量子系统的非平衡态动力学中的起源还没有完全理解。一个强有力的共识是围绕着这样一个观点,即稳态热力学熵是嵌入在无限系统中的大型子系统的冯·诺依曼纠缠熵。也出于冷原子实验,在这里,我们考虑推广到Renyi熵。我们发展了一种新的技术来计算对角Renyi熵的淬火行动形式主义。在复制品治疗的纠缠熵的精神,对角Renyi熵的广义自由能评估的热力学宏观态依赖于Renyi指数,特别是,它是不一样的描述冯诺伊曼熵。这一结果的技术原因(可能令人惊讶)是对角密度矩阵的矩的计算移动了淬火作用的鞍点。一个有趣的结果是,不同的Renyi熵编码信息的不同区域的后淬火哈密顿量的频谱。我们的方法提供了一个非常简单的证明长期存在的问题,即对于可积系统,对角熵是热力学熵的一半,它使我们能够推广到任意Renyi熵的情况下。
2017-09-06 cond-mat.stat-mech hep-th
Two Information Entropies of Square-Lattice $\pm {J}$ Ising Models
采用蒙特卡罗模拟,将基于局域键能组态的$S_{IB}$和基于局域自旋组态的$S_{IS}$两种信息熵应用于正方晶格$\pm {J}$ Ising体系.利用$S_{IB}$和$S_{IS}$,可以清楚地区分自旋玻璃态和顺磁态。结果表明,自旋玻璃态的本质是键能有序和自旋取向无序。发现了$S_{IB}$与热力学熵的一致性。
2015-11-05 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic quantities of independent harmonic oscillators in microcanonical and canonical ensembles in the Tsallis statistics
研究了微正则和正则系综中$N$独立谐振子的能量和熵,以及熵参数$q$的Tsallis量子统计,其中$N$是谐振子的个数,且$q$的值大于1.用物理温度表示能量和熵,得到了能量和Rényi熵的表达式。微正则系综和正则系综之间的区别在于正则系综中存在$N$和$q$的条件:$N(q-1)<1$。这个条件在微正则系综中不出现。熵在正则系综中是$q$依赖的,而在微正则系综中不是$q$依赖的。对于$N(q-1)<1$,熵的差异非常小,正则系综中的熵与微正则系综中的熵基本上没有区别。
2022-06-24 cond-mat.stat-mech
Nonconcave entropies in multifractals and the thermodynamic formalism
我们讨论了一个微妙的参与计算的多重分形谱时,这些表示为勒让德-Fenchel变换的功能类似于自由能函数。我们表明,勒让德Fenchel变换的自由能函数产生正确的多重分形谱时,后者是全凹的。如果谱没有确定的包络,那么变换产生的是谱的凹包络,而不是谱本身。一些数学和物理的例子来说明这一结果,这是在微正则和正则系综的不等价的根源。在一个更积极的注意,我们还表明,通过勒让德-芬切尔变换的自由能表示非凹多重分形谱的不可能性可以规避的帮助下,一个广义的自由能函数,这涉及到最近推出的广义正则系综。最后讨论了与大偏差理论中速率函数计算的类比。
2006-12-04 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Generalized thermodynamics and Fokker-Planck equations. Applications to stellar dynamics, two-dimensional turbulence and Jupiter's great red spot
我们引入一组新的广义福克-普朗克方程,保持能量和质量,并增加广义熵,直到达到最大熵状态。广义熵的概念是严格合理的连续哈密顿系统进行暴力松弛。察利斯熵只是这种广义热力学的一个特例。这些结果的应用恒星动力学,涡动力学和木星的大红斑。我们的主要结果是一个新的松弛方程,应该提供一个容易实现的参数化地球物理湍流。这个松弛方程依赖于一个单一的关键参数有关的偏度的细粒涡度分布。湍流参数化(包括一个单一的湍流粘度)对应于我们的模型的无限温度极限。他们忘记了一个基本的系统漂移,它与布朗理论中的扩散相反。我们的广义Fokker-Planck方程可能在其他物理学领域有应用,如细菌群体的趋化性。我们提出了一个分类的广义熵类的等价物的想法,并提供了一个审美的主题(漩涡,恒星,细菌,.)之间的连接。之前是断开的
2003-05-02 cond-mat.stat-mech
Generalized thermodynamics and kinetic equations: Boltzmann, Landau, Kramers and Smoluchowski
我们提出了一个正式的扩展热力学和动力学理论的熵泛函的一个更大的类。玻尔兹曼,费米,玻色和Tsallis熵的动力学方程作为一个特殊的情况下恢复。这种形式主义首先提供了一个统一的描述经典和量子动力学理论。另一方面,一个广义的数学框架是合理的描述复杂系统表现出异常扩散。最后,广义热力学的概念出现的背景下,由于Casimir不变量和不完全弛豫的存在,碰撞的恒星系统和二维涡旋的剧烈弛豫。一个数学类比也可以用来分析Vlasov和二维Euler-Poisson系统定态解的非线性动力学稳定性。一般来说,我们认为广义熵的出现是由于“隐藏约束”的存在,这些约束修改了我们天真地期望的熵的形式。因此,广义动力学方程是"有效的“方程,它是用图解法引入的,用来描述复杂系统。
2003-04-03 cond-mat.stat-mech
Large-deviation principles, stochastic effective actions, path entropies, and the structure and meaning of thermodynamic descriptions
热力学描述的意义被发现在大偏差标度的波动概率。主要的大偏差率函数是熵,它是涨落定理和表征系统热力学相互作用的基础。Freidlin-Wentzell理论通过一个哈密顿动力系统的表述,为非平衡随机过程提供了一个大偏差标度的一般公式。现在存在许多相关的方法来构建Freidlin-Wentzell哈密顿量的许多种随机过程;一种方法由于土井和Peliti,适合于整数计数统计,被广泛用于反应扩散理论。使用这些工具与路径熵方法由于Jaynes,我们展示了如何构建熵函数,既表示大偏差标度的波动,并描述系统与环境的相互作用,离散随机过程无论是在或远离平衡。在量子场论中熟悉的变分方法的集合,但不常应用于Doi Peliti建设,被用来定义一个“随机有效作用”,这是任意非平衡路径的大偏差率函数。我们展示了如何共同的原则熵最大化,适用于不同的合奏状态或历史,导致不同的熵函数和不同的热力学状态变量。然而,所有这些层次的描述之间的关系可以明确地构建和理解的信息条件。所考虑的示例系统引入了可用于系统地构建描述的方法,该描述具有从平衡热力学熟悉的所有特征,用于更广泛的可由随机过程描述的系统。
2011-02-18 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
On the role of composition entropies in the statistical mechanics of polydisperse systems
多分散体系通常在处理一般软物质或任何非简单流体时遇到。然而,在统计热力学的框架内处理它们是一项微妙的任务,因为后者基本上是为简单的-非完全多分散-系统设计的。在本文中,我们解决的问题,为这些系统定义一个非模糊的组合熵。我们这样做的热力学势的扩展性的一般属性,并讨论一个具体的混合实验。这使我们引入新的概念,组成熵的单相系统,我们不同化的混合熵。然后,我们表明,他们没有贡献的热力学系统在固定的组合物,并规定substantial $\ln N!$从自由能表征一个系统,但多分散它可以。然后,我们重新推导任何两个多分散系统之间的混合熵的一般表达式,并解释它们的概率分布之间的距离,并表明,这些指标之一自然涉及到最近的扩展兰道尔的原则。然后,我们提出了限制表达式的混合熵的情况下,混合与原始组成的比例相等,并最终解决化学反应的挑战性问题。
2014-09-14 cond-mat.stat-mech
Hierarchical Framework for Predicting Entropies in Bottom-Up Coarse-Grained Models
本文提出层级化CG相互作用分解与微扰/多粒子关联框架,仅凭参考体系信息即可无CG模拟预测分子粗粒化模型的熵及其他热力学性质。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Entropy of Open Quantum Systems
耗散量子系统经常在所谓的“系统加库”方法的框架内描述。在这项工作中,我们分配他们的描述最大熵形式主义和比较所产生的热力学性质与那些行之有效的方法。由于与热库的不可忽视的耦合,这些系统本质上是非扩展的,并且前一项任务可能需要使用非扩展的参数相关信息熵。在这样做时,我们解决的问题,选择适当的形式,这些熵,以描述一个一致的热力学耗散量子系统。然而,即使选择了这些熵的最成功和最流行的形式,我们也已经证明了我们的模型是一个反例,这种方法会导致我们得出错误的结果。
2016-12-08 cond-mat.stat-mech
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
Thermodynamic Entropy as Information -- A compression-based demonstration of the Shannon-Boltzmann equivalence in condensed matter
该研究通过压缩方法证明了信息熵与热力学熵的等价性,为理解热力学无序提供了新视角。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Entropic trade-off relations in stochastic thermodynamics via replica Markov processes
The University of Tokyo(东京大学)
本文通过复制马尔可夫过程推导出熵权衡关系,为随机和量子热力学中的非线性信息量提供了约束方法。
2026-02-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Benchmark free energies and entropies for saturated and compressed water
本文采用分子模拟方法计算了7种刚性水模型(SPC/E,TIP 3 P,TIP 4P,TIP 4P/2005,TIP 4P/Ew,TIP 5 P,OPC)在较宽温度和压力范围内的热力学性质。进行扩展的Wang-Landau模拟,我们得到了一个高精度的估计的巨正则配分函数,反过来,提供了访问的所有属性,包括自由能和熵,无论是在汽液共存和压缩水。共存的结果突出了统计函数的行为和热力学性质之间的密切联系。他们表明,亚组(SPC/E,TIP 4P/2005,TIP 4P/Ew)提供了最准确的汽液平衡性质的帐户。对于压缩水,模拟结果与实验数据的比较表明,TIP 4P/Ew模型在这里考虑的7种模型中表现最好,并捕获了熵和摩尔吉布斯自由能对压力的依赖性的实验趋势。
2021-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cold spots in quantum systems far from equilibrium: local entropies and temperatures near absolute zero
我们考虑一个由热力学第三定律激发的问题:在非平衡量子系统中,是否存在任意接近绝对零度的局部温度?我们考虑纳米级量子导体,其源极储存器保持在有限温度,漏极保持在或接近绝对零度,这是线性响应理论范围之外的问题。我们得到的本地温度接近绝对零度时,从有限的温度水库起源的电子进行破坏性的量子干涉。通过数值求解一个非线性方程组描述平衡的扫描热电探针与系统的局部温度计算,我们获得了很好的协议与分析结果使用索末菲展开。引入了非平衡态量子系统的局域熵,并将其作为偏离局域平衡态的度量。结果表明,当探针温度趋于零时,系统的局部熵趋于零,符合热力学第三定律。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
A Wang-Landau method for calculating Renyi entropies in finite-temperature quantum Monte Carlo simulations
我们在量子蒙特卡罗(QMC)中实现了一种Wang-Landau抽样技术,用于计算Renyi纠缠熵和相关的互信息.该算法收敛的估计类似的随机级数展开QMC的状态密度,允许直接计算Renyi熵没有明确的热力学积分。我们基准结果的互信息的二维(2D)各向同性和各向异性海森堡模型,2D横向场伊辛模型,和3D海森堡模型,确认临界缩放的情况下,有限温度过渡的互信息。我们讨论了广泛的抽样技术相比,标准的重要性抽样方法的好处和局限性。
2012-07-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Thermodynamic Framework for $q$-Affinity
Czech Technical University in Prague(布拉格捷克技术大学)
基于Rényi和Tsallis广义熵,将De Donder亲和力概念推广到$q$-亲和力,用于描述长程相互作用或强关联系统的非平衡驱动力,并建立了与Jarzynski涨落关系的联系。
2026-06-15 cond-mat.stat-mech
Renyi relative entropies and renormalization group flows
量子Renyi相对熵提供了密度矩阵之间的单参数距离族,其推广了相对熵和保真度。我们研究了量子场论中重整化群流的这些测度。基于实时方法,我们导出了自由场论中的显式表达式。利用单调性性质,得到了场论中相容重整化群轨道所需满足的新的不等式。这些不等式在重整化群流的背景下起着热力学第二定律的作用。最后,我们将这些结果应用到一个易于处理的近藤模型,在那里我们明确评估Renyi相对熵。这样做的一个结果是安德森的正交性灾难可以通过在接近光锥的柯西曲面上工作来避免。
2018-08-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
The second law of thermodynamics at the microscopic scale
在量子统计力学中,平衡态被证明是与环境纠缠的系统的典型状态,这表明热力学熵和冯诺伊曼熵之间可能存在一致性。在本文中,我们研究了如何通过相互作用,不导致显着的能量交换,使弛豫向平衡,并认为热力学第二定律在微观尺度上的有效性。
2017-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Macrostate equivalence of two general ensembles and specific relative entropies
研究了一般状态对系综等价的两个判据:宏观态等价和测度等价。宏观态等价性意味着两个系综在遵循大偏差原理的宏观量测量下是不可区分的,而测量等价性意味着两个系综的特定相对熵在热力学极限下为零。它表明,测量等价性意味着宏观状态等价的一般状态对导出的不等式连接的大偏差率函数的特定的相对Renyi熵。这个结果既适用于量子系统,也适用于经典系统.作为应用,我们讨论了量子化的一个充分条件、宏观变量量子动力学的时标以及量子猝灭中严格不可逆的第二定律。
2016-08-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of Exotic Black Holes, Negative Temperature, and Bekenstein-Hawking Entropy
最近,发现了质量和角动量互换的奇异黑洞,并且已知它们的熵仅依赖于$inner$视界面积。但这些熵的一个基本问题是,与贝肯斯坦-霍金熵相反,热力学第二定律是不确定的。在这里,我发现有另一个熵公式恢复了通常的Bekenstein-Hawking形式,但特征角速度和温度等同于内视界,以满足黑洞热力学第一定律。温度有一个$negative$值,这是由于自旋系统中的质量上界,角速度有一个$lower$界。我表明,人们可以从共形场论计算,经典的维拉索罗代数的基础上获得相同的熵公式。我还描述了几个悬而未决的问题和一些建议,如何解决这些问题。
2007-02-20 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Quantum matter is weakly entangled at low energies
Princeton University(普林斯顿大学);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Google Research(谷歌研究)
本文研究了低能量子态的纠缠熵上限,发现其随系统表面积而非体积增长,且适用于非自洽系统。
2026-10-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Residual entropies for three-dimensional frustrated spin systems with tensor networks
我们发展了一种利用投影纠缠对态(PEPS)计算三维经典配分函数的方法。我们的方法是基于变分PEPS优化算法的二维量子自旋系统,并允许我们计算自由能直接在热力学极限。这项工作的主要重点是在三维多体系统的经典挫折导致广泛的基态简并。我们提供了高精度的二聚体模型的立方晶格,水冰$I_h$和水冰$I_c$的剩余熵的结果。此外,我们通过计算关联函数的偶极形式,证明了这些系统都处于库仑相。作为我们方法的进一步基准,我们计算了立方晶格上的伊辛模型的临界温度和指数。
2018-05-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A simple probabilistic construction yielding generalized entropies and divergences, escort distributions and q-Gaussians
我们给出了一个简单的概率描述两个国家之间的过渡,导致广义护送分布。当分布的参数变化时,它定义了一条参数曲线,我们称之为护送路径,雷尼发散是这种设置的自然副产品。我们研究了这条路径上的Fisher信息的动力学,并特别表明,热力学的分歧是成比例的杰弗里斯的分歧。接下来,我们考虑的问题推断的护送路径上的分布,受广义矩约束。我们表明,我们的设置自然会导致雷尼信息分歧的最小化的理由。然后,我们得到的最佳分布作为一个广义的q-高斯分布。
2012-06-04 cond-mat.stat-mech cs.IT math-ph
Information measures for a local quantum phase transition: Lattice fermions in a one-dimensional harmonic trap
我们利用量子信息测度研究了一维晶格中囚禁的无自旋费米子的局域量子相变。我们专注于谐波约束的情况下。当特征密度增加时,会发生这种转变,并导致在陷阱中心形成带绝缘畴。我们证明了基态的两体纠缠熵可以作为描述这种局域量子相变的序参量。通过计算平均von Neumann和第二Renyi本征态的纠缠熵研究了激发态,并与相同能量密度下的热力学熵和热态互信息进行了比较.而在低温下,我们观察到的热力学熵与温度在所有的特征密度的线性增加,平均本征态纠缠熵表现出显着不同的行为作为温度的函数低于和高于过渡。它们在低于相变温度时是线性的,但在高于相变温度时表现出激活行为,因此,在基态以上非零能量密度处,平均本征态纠缠熵携带着局域量子相变的指纹。
2018-04-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Scaling functions for eigenstate entanglement crossovers in harmonic lattices
对于量子物质,本征态纠缠熵在低能和小的子系统尺寸下服从面积定律或对数面积定律,而在高能和大的子系统尺寸下则跨越到体积定律。这种转变被捕获的交叉功能,假设在量子临界制度的普遍标度形式。我们证明了这一点的谐波晶格模型,它描述了量子晶格振动,是一个正则化的自由标量场理论,建模,例如,自旋0玻色子在一维情况下,基态纠缠服从对数面积定律。对于尺寸$d\geq 2$,它显示面积定律,即使处于临界状态。激发态纠缠熵的分布在对应热力学系综的子系统熵附近有一个尖锐的峰值,与本征态热化假设一致。在数值上,我们确定交叉标度函数的量子临界制度的模型,并做大偏差分析。我们展示了如何处理系统的红外奇异性,以及如何使用协方差矩阵的微扰技巧来获得热力学极限。准自由玻色子系统的本征态不是高斯的。我们通过考虑适当的压缩态来解决这个问题。对于这些,纠缠熵可以有效地评估。
2021-09-07 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph