Dynamical Evolution of Entanglement in Disordered Oscillator Systems
研究了$d$维晶格中由谐振子组成的无序量子系统的非平衡动力学。如果系统是充分本地化的,我们表明,从广泛的一类初始产品状态,与平铺(分解)的$d$维晶格,纠缠的动力学演化遵循面积法在所有时间。此外,纠缠约束揭示了如何在尺寸$d\geq 2$的晶格内的子系统的依赖性。特别地,纠缠随着与晶格镶嵌相关联的对偶图的最大程度而增长。
2022-10-12 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Unusual wave-packet spreading and entanglement dynamics in non-Hermitian disordered many-body systems
非厄米性和退相在一种特殊的波包动力学中相互作用,在无序、相互作用和非对称(非互易)量子介质中实现了非常规的纠缠演化。以Hatano-Nelson模型为例,首先考虑波包在非厄米无序系统中的传播,以证明它与厄米系统的情况有很大的不同。有趣的是,级联一样的波包传播的埃尔米特的情况下被抑制在干净的限制和弱无序,而它的复活附近的局域化-离域过渡。在此基础上,我们分析了在相互作用非厄米模型中系统的纠缠熵的演化,揭示了纠缠熵随时间的非单调演化。我们阐明了退相在厄米和非厄米系统中纠缠熵时间演化中的不同作用,并表明多体动力学受不同于厄米情形的原理支配.结果的尺寸依赖性表明,随着无序度的增加,最大纠缠熵出现了不寻常的面积-体积-面积定律交叉。为了在坚实的基础上分析无序的影响,使用Hermitian极限作为基准,我们在分析中采用了准周期无序(Aubry-André模型)。
2022-01-13 cond-mat.dis-nn quant-ph
Entanglement in Disordered Systems at Criticality
纠缠是量子系统的物理资源,就像质量、电荷或能量一样。此外,它是当今量子信息处理的许多目的,如量子隐形传态,量子密码学或量子计算的必要工具。在这项工作中,我们研究了一个扩展的N量子比特系统。在我们的系统中,量子比特是在紧束缚系统的某个位置上电子的存在或不存在。在存在无序的单电子图像中,计算了给定量子比特与系统其余部分之间的纠缠以及两个量子比特与系统其余部分之间的纠缠的几种度量。我们调用幂律带随机矩阵模型,即使在一维是能够产生多重分形状态,在所有长度尺度波动。纠缠度、纠缠度和纠缠熵都表现出有趣的标度性质。
2007-08-27 cond-mat.dis-nn quant-ph
Concurrence in Disordered Systems
量子系统存在于有限的温度下,并且很可能在某种程度上是无序的。由于量子信息的应用往往依赖于纠缠,我们需要的方法,允许在非零温度的无序存在下计算纠缠措施。我们演示了如何使用热多体微扰理论的无序平均并发计算。我们的技术也可以应用于其他纠缠度量。为了说明这一点,我们找到了XX自旋链的无序平均并发度。我们发现,在某些参数制度的无序可以增加并发。
2012-03-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
Constructive Interference Between Disordered Couplings Enhances Multiparty Entanglement in Quantum Heisenberg Spin Glass Models
无序系统是许多人体科学研究的中心环节之一,并导致了大量有趣的现象和应用。范例无序系统由自旋为1/2的量子粒子的一维阵列组成,由海森堡自旋玻璃哈密顿量控制,在外部磁场中具有自然或工程猝灭的无序耦合。这些系统允许无序诱导增强的二分和多分可观。在这里,我们表明,同时应用独立的淬火无序的结果在无序诱导的增强,而同样的是缺乏与个别应用相同的疾病。我们称这种现象为相长干涉,相应的参数拉伸为金星区域。有趣的是,它只在多方纠缠中被观察到,而在单方和两方物理量中却没有。
2016-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Investigating disordered many-body system with entanglement in momentum space
研究了具有吸引相互作用的无序一维费米子晶格模型的基态在动量空间中的纠缠。我们观察到纠缠谱中的两个分量,其中之一是与成对费米子纠缠,并有助于在位置空间的长程关联。它的消失点表明了该模型在基态的局域化现象。另外,通过纠缠谱的方法,我们提供了一个新的证据,证明了相互作用引起的两个相变,并且发现这种相变不受无序的影响。我们的结果揭示了系统中不同相位纠缠的关键特征,为理解局域化现象提供了一个新的视角。
2017-12-04 cond-mat.dis-nn
Enhancement of entanglement in one-dimensional disordered systems
研究了无序电子一维系统(环)中两两的量子纠缠。我们重点研究了对角和非对角无序对电子在相邻和非相邻位置$i,j$上的共存$C_{ij}$的影响。在对角无序的情况下,无序度的增加导致相对于有序情况的并发性的降低。然而,非对角无序产生了令人惊讶的强增强纠缠。这种显着的效果发生在半填充附近,在那里的并发变得高达15%以上,比在有序系统。
2005-11-30 cond-mat.dis-nn
Universal shape-dependence of quantum entanglement in disordered magnets
Northwestern University(西北大学);Northwestern Institute on Complex Systems, Northwestern University(西北大学复杂系统研究所)
本研究探讨了无序量子磁体中量子纠缠的普遍形状依赖性,通过分析随机横向场伊辛模型,揭示不同子系统形状对相变特征的影响。
2025-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Information Processing in Disordered and Complex Quantum Systems
我们研究了超冷原子和囚禁离子组成的无序系统中的量子信息处理和操纵。首先,我们证明了量子自旋玻璃系统中纠缠的产生和量子门的局域实现。在这样的系统中的纠缠达到显着高的值,淬火后的平均,并有一个稳定的正值为任意时间。具有长程相互作用的复杂系统,如离子链或偶极原子气体,可以用神经网络哈密顿量来建模。在这样的系统中,我们找到了猝灭平均纠缠的特征持续时间,也找到了它的恢复时间。
2005-07-18 cond-mat.dis-nn quant-ph
Entanglement contour perspective for strong area law violation in a disordered long-range hopping model
通过研究各种静态和动力学量,数值研究了无自旋费米子无序长程跳跃模型中离域-局域化跃迁与纠缠之间的联系。这包括逆参与比,水平统计,纠缠熵和子系统中的数量波动以及淬火和波包动力学。有限系统表现出离域相、准定域相和定域相。离域相表现出强烈的面积律违反,而(准)本地化相坚持(大型子系统)严格的面积法。“纠缠轮廓”的概念很好地解释了面积定律的违反,它与“波动轮廓”的关系揭示了过渡点的签名。子系统中的纠缠熵和数涨落之间的关系也携带着模型中跃迁的特征。Aubry-Andre-Harper模型的结果进行了比较。通过研究单粒子和多粒子水平上的猝灭和波包动力学,对比了电荷和纠缠的传播。
2018-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Deep learning for disordered topological insulators through entanglement spectrum
晶体系统的拓扑不变量的计算在倒易空间中很好地理解,允许对宽范围的材料进行拓扑分类。在这项工作中,我们提出了一种新的技术的基础上的纠缠谱,它可以用来识别隐藏的拓扑结构的系统没有平移不变性。通过训练一个神经网络来区分平凡相和拓扑相,使用从晶体或弱无序相获得的纠缠谱,我们可以预测一般无序系统的拓扑相图。这种方法对于无间隙系统变得特别有用,同时与用于有间隙情况的通常使用的威尔逊圈技术相比提供了计算加速。我们的方法说明在二维模型的基础上的威尔逊-狄拉克晶格哈密顿。
2022-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Entanglement entropy dynamics of disordered quantum spin chains
利用自由费米子技术研究了随机横场伊辛链中自旋块的纠缠熵S(t)在哈密顿量参数突变后的时间演化.我们认为全球淬火,当参数在空间中均匀修改,以及局部淬火,当两个断开的块突然连接在一起。对于一个非临界的最终状态,动力学纠缠熵被发现接近一个有限的极限值的两种类型的猝灭。如果猝灭被执行到临界状态,则对于无限块,熵增长为S(t)\sim ln ln t。这种类型的超低增加是通过强无序重整化群方法解释。
2012-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
On the Area Law for Disordered Free Fermions
本文从理论和数值上研究了$d$维自由费米子的纠缠熵,其中自由费米子的单体哈密顿量为Anderson模型。利用指数安德森局域化的基本事实,我们首先证明了边长为$l$的$d$维立方体$Λ$的无序平均纠缠熵$\langle S_Λ\rangle$即使在无隙情况下也允许面积律标度$\langle S_Λ\rangle \sim l^{(d-1)}, \ l \gg 1$,从而表明了我们模型的平均面积律.对于$d=1$和$l\gg 1$,我们获得了典型无序实现的纠缠熵的渐近界,并用它们来表明纠缠熵不是自平均的,即,即使$l \gg 1$也具有非零随机波动。
2014-08-11 cond-mat.dis-nn quant-ph
Exploring Entanglement Characteristics in Disordered Free Fermion Systems through Random Bi-Partitioning
本文通过随机二分法研究无序自由费米子系统的纠缠特性,发现纠缠熵在离域相和局域相中均遵循体积律标度,并分析了关联与格点分布的影响。
2023-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Entanglement entropy and particle number cumulants of disordered fermions
研究了$d$维中无序非相互作用费米子系统的纠缠熵和粒子数累积量。我们表明,无论是分析和数值,对于弱无序的纠缠熵和第二累积量(粒子数方差)是成比例的,彼此具有一个通用的系数。相应的表达式类似于干净的情况下,但与对数因子正则化的平均自由程,而不是由系统的大小。我们还确定了较高的累积量的分析(弱无序)和数值方法的标度。最后,我们预测,粒子数方差和纠缠熵的无序在安德森转变的非解析函数。
2021-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Diagnosing entanglement dynamics in noisy and disordered spin chains via the measurement-induced steady-state entanglement transition
我们利用测量诱导纠缠跃迁的概念来分析在局域噪声和无序哈密顿量下演化的一维量子自旋链中产生和破坏纠缠的过程的相互作用和竞争。我们采用连续测量的可变强度,诱导从体积到面积律标度的稳态纠缠熵的过渡。虽然静态背景无序系统地降低了临界测量强度,但该临界值非单调地取决于非静态噪声的强度。根据提取的精细尺度标度指数,跃迁的普适类与噪声和无序强度无关。我们解释的结果在静态和非静态的混乱的纠缠产生率的复杂动力学的影响,由于在没有测量的情况下,这是充分反映在临界测量强度的行为。我们的研究结果建立了这种纠缠增长和稳态行为的测量控制系统之间的紧密联系,因此可以作为一种工具来量化和调查的复杂的多体系统中的瞬态纠缠动力学通过稳态相变的功能。
2021-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Correspondence between many-particle excitations and the entanglement spectrum of disordered ballistic one-dimensional systems
利用非相互作用系统的精确对角化和相互作用系统的密度矩阵重整化群,我们证明了Li和Halfman关于低激发态多粒子激发谱与纠缠谱对应的猜想对无序一维弹道多粒子系统成立.为了证明对应性,我们开发了一种计算有效的方法来计算非相互作用系统的低激发ES。我们观察到并解释了一个意想不到的壳结构中的激发结构的存在。低洼的壳层是坚固的,即使在强烈的电子-电子相互作用下也能存活下来。
2015-07-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Self-assembling tensor networks and holography in disordered spin chains
我们证明了Hikihara等人的强无序重整化群算法(SDRG)的数值解是有效的。等人[Phys.Rev.B60,12116(1999)]对于一维无序海森堡模型自然地描述了具有由耦合强度定义的不规则结构的树张量网络(TTN)。利用希尔伯特空间中TTN的全息解释,利用TTN的几何特性计算了期望值、关联函数和纠缠熵。我们发现无序平均自旋-自旋关联与通过张量网络的平均路径长度成比例,而纠缠熵与连接两个区域的最小表面成比例.此外,纠缠熵增加与无序和系统的大小,导致面积定律的破坏。我们的研究结果证明了自组装TTN方法对无序系统的有效性,并定量验证了全息术和量子多体系统之间的联系。
2014-05-13 cond-mat.dis-nn quant-ph
Entanglement in disordered superfluids: the impact of density, interaction and harmonic confinement on the Superconductor-Insulator transition
研究了一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中密度、相互作用和谐振子约束对超流体到绝缘体跃迁的影响。通过密度泛函理论计算线性熵,我们量化了基态单点纠缠。我们分析了全定域态$-$出现的临界浓度$C_C$,这是一种特殊类型的定域,具有零纠缠$-$出现。我们发现,$C_C$是独立的相互作用,但需要一个最小的无序强度发生。然后,我们推导出解析关系$C_C$作为一个函数的平均粒子密度的吸引力和排斥性的障碍。结果表明,弱的谐振子约束并不影响完全局域态的性质,它发生在相同的$C_C$上,但较强的谐振子约束可能导致系统从完全局域态到普通局域态.
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum entanglement in the multicritical disordered Ising model
本文计算随机横场伊辛模型多临界点的纠缠熵,发现立方子系统的普适对数角贡献,并证明其可作为纠缠磁化率以定位相变和测量临界指数。
2024-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Entanglement as a Diagnostic of Phase Transitions in Disordered Fractional Quantum Hall Liquids
利用量子纠缠方法研究了无序驱动的分数量子霍尔态到安德森绝缘体的相变。我们发现,过渡的信号是一个适当的平均纠缠熵的灵敏度急剧增加,相对于无序-其无序衍生物的大小出现分歧的热力学极限。我们还研究了作为无序函数的纠缠谱的能级统计。然而,不像戏剧性的相变信号的纠缠熵的衍生物,我们发现一个逐步减少的水平排斥只深在安德森绝缘相。
2016-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Signatures of metal-insulator and topological phase transitions in the entanglement of one-dimensional disordered fermions
我们研究了一维无序费米子,它们要么经历金属-绝缘体跃迁,要么经历拓扑相变成为平凡的安德森绝缘体。我们专注于使用纠缠来阐明费米子的空间,动量和内部自由度是如何受到这种情况下的无序的影响。我们开发的纠缠工具,揭示了存在的金属状态的存在下的混乱,并进一步显示出明确的签名,即使在存在相互作用的相应的本地化过渡。在内部自由度与电子运动相耦合的系统中,拓扑相位会发展。我们将一个拓扑绝缘体模型置于不同类型的无序状态下,并讨论了即使在强无序状态下,系统的拓扑结构如何通过纠缠被捕获。
2014-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Entanglement tongue and quantum synchronization of disordered oscillators
研究了量子极限下耗散耦合vanderPol振子在其量子基态附近的同步。两个不同频率的量子振子呈现出纠缠舌,这是阿诺德舌的量子模拟。这意味着当耦合强度大于临界值时,系统处于稳态纠缠,且临界耦合随失谐量的增大而增大。具有随机频率的多个振荡器的系综在量子极限下仍然表现出同步相变,并且我们解析地计算了临界耦合如何依赖于频率无序。我们的结果可以用囚禁离子或中性原子进行实验观察。
2014-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas nlin.CD
Using entanglement to discern phases in the disordered one-dimensional Bose-Hubbard model
我们对无序一维玻色-哈伯德模型的相进行了基于矩阵乘积态的密度矩阵重整化群分析。对于粒子密度N/L = 1,1/2和2,我们表明,它是可能的,以获得一个完整的相图只使用纠缠特性,来“免费”时,执行更新。我们确认的莫特绝缘,超流体和玻色玻璃相的存在下,当N/L = 1和1/2(无莫特绝缘体),如在以前的研究中发现的。对于N/L = 2的系统,我们发现了一个双瓣的超流相,并有可能重入。
2015-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el physics.comp-ph
Superfluid-Insulator Transition unambiguously detected by entanglement in one-dimensional disordered superfluids
我们利用纠缠来跟踪一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中的超流-绝缘体相变。发现纠缠具有显著的SIT特征,其由i)无序强度$V$,ii)杂质浓度$C$和iii)颗粒密度$n$驱动。我们的研究结果揭示了在$V$驱动的SIT上不存在临界势强度,即任何小的$V$都足以显著降低纠缠度:对于$V=-0.25t$,它降低了$\sim 50\%$。我们还发现,纠缠是非单调的浓度$C$,接近零的某一临界值$C_C$。发现这个临界浓度与一种特殊类型的局域化有关,这里称为完全局域化状态,对于特定的密度$n_C$也可以达到这种状态。结果表明,由$n$或$C$驱动的SIT无论是导致完全局域化还是导致普通局域化都具有不同的性质:当导致完全局域化时,SIT是一级量子相变,而当达到普通局域化时,SIT是一级量子相变.相比之下,由$V$驱动的SIT始终是与所达到的定位类型无关的更平滑的过渡。
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Entanglement dynamics and eigenstate correlations in strongly disordered quantum many-body systems
本文提出一种微观理论,通过强无序量子多体局域系统中四个本征态间的特殊谱关联及其空间结构,揭示了纠缠随时间对数增长的物理机制。
2024-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Genuine multipartite entanglement as a probe of many-body localization in disordered spin chains with Dzyaloshinskii-Moriya interactions
该研究提出以淬灭平均真实多体纠缠(GME)作为多体局域化(MBL)相变的可靠探针,验证了其在含DM相互作用的无序自旋链中对相变点的识别准确性,并发现三体DM相互作用可稳定热相、延迟局域化。
2025-07-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Momentum-space entanglement after a quench in one-dimensional disordered fermionic systems
我们数值研究了随机二聚体模型及其推广模型在哈密顿参量猝灭后的动量-空间纠缠熵和纠缠谱,这些模型绕过了安德森局域化.发生的动力学类型取决于初始状态的费米能级是否接近这些模型中存在的离域态的能量。如果初始态的费米能级接近离域态的能量,我们观察到一个有趣的缓慢的动量空间纠缠熵的增长,随后最终饱和。否则,动量空间纠缠熵被发现迅速饱和。我们还发现,动量-空间纠缠谱揭示了这些模型中的离域态的存在,在淬火后的很长一段时间内,多体纠缠间隙随时间的费米能级附近的离域态的能量的时间的衰减。
2019-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Entanglement entropy of disordered quantum chains following a global quench
我们用数值方法研究了具有各种无序的量子链中纠缠熵S_{ent}(t)在从一个产物态整体猝灭后随时间t的增长。主要的重点是,特别是在费米子链与键无序。在非相互作用的情况下,在临界状态下,我们数值测试最近的预测由真实空间重整化群的纠缠增长的时间,最大纠缠作为块大小的函数,和密度波序参量的衰减。我们表明,多精度计算需要达到标度制度,并进行这种计算的特定情况下。对于具有二元键无序的相互作用模型,我们给出了基于无限尺寸密度矩阵重整化群计算和精确对角化的数据。我们获得了第一个数字证据的多体局域化相键无序系统中的S_{ent}(t)~ln t$似乎举行。我们的结果键无序的情况下,潜在的障碍进行了充分的研究。
2016-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Infinite Randomness Phases and Entanglement Entropy of the Disordered Golden Chain
支持非阿贝尔任意子激发的拓扑绝缘体作为拓扑量子计算的候选者而处于关注的中心。本文分析了无序非阿贝尔任意子链的基态性质。非阿贝尔任意子的融合规则和实空间抽取的相似性强烈地表明,这种任意子的无序链一般表现出无限随机相。集中在最近邻耦合的无序黄金链模型,我们发现,斐波那契任意子的融合规则$τ\otimesτ={\bf 1}\oplus τ$表现出两个无限的随机性阶段:一个随机的单线态阶段时,所有的债券更喜欢平凡的融合通道,和混合相,每当一个有限的债券密度更喜欢$τ$融合通道。实空间RG分析表明,随机单重不动点对混合不动点是不稳定的。通过对混合相的纠缠熵的分析,我们找到了混合相的有效中心荷,并发现它从随机单重点开始沿着RG流增加,从而排除了有效中心荷的c-定理。
2008-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Directional Localization in Disordered 2D Tight-Binding Systems: Insights from Single Particle Entanglement Measures
本文利用单粒子纠缠熵和Rényi熵研究二维紧束缚模型中逐行与完全关联无序对波函数方向性局域化的影响,揭示SPEE与SPRE的差异可为理解局域化转变提供重要见解。
2025-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Critical behaviors of the entanglement and participation entropy near the many-body localization transition in a disordered quantum spin chain
多体定域态和离域热态之间的跃迁是一种能量密度有限的本征态相变,超出了传统量子统计力学的范围。在这项工作中,我们调查的过渡的性质,通过研究的行为的纠缠熵的大小$L_A$的子系统的大小$L > L_A$系统附近的临界制度的多体局域化过渡。为了减小有限尺寸效应,在扭曲边界条件下,通过对无序量子自旋链进行精确对角化,得到了多体本征态。我们提出了一个标度理论的基础上的假设,过渡是连续的,并使用子系统的大小$L_A /ξ$作为标度变量,其中$ξ$是相关长度。我们表明,这种标度理论提供了一个有效的描述的临界行为,纠缠熵遵循热体积定律的过渡点。我们提取了控制$ξ$在接近转变点时发散的临界指数。我们还研究了畴壁激发自旋基的参与熵,发现跃迁点和临界指数与有限尺寸标度下纠缠熵的结果一致.我们的研究结果表明,在这个模型中的多体局域化过渡是连续的,并描述为一个本地化过渡的多体配置空间。
2019-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement transition of elastic lines in a strongly disordered environment
本文用精确优化方法研究了具有点无序和硬核排斥的三维弹性线系统的几何性质。在固定的线密度下,随着系统高度的增加,由于线漂移的增加,线“森林”变得纠缠。存在一个过渡高度,在该高度处,成对纠缠线的簇跨越系统,横向于平均线取向。数值证据表明,这种现象是在普通的渗流普适类。
2004-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Enhancement of Quantum Correlation Length in Quenched Disordered Spin Chains
对于带隙和无隙短程量子自旋系统,基态的经典关联分别呈指数衰减和多项式衰减。在这样的系统中,即使在量子临界点,纠缠也会指数衰减。然而,量子不和谐,一个信息理论的量子相关措施,生存长晶格距离。研究了各向异性XY和XYZ自旋玻璃和随机场链中淬火无序对淬火平均纠缠和量子不和谐的量子关联长度的影响。我们发现,有几乎没有减少或增加的纠缠长度,而量子不和谐的长度显着增加与淬火无序的引入。
2015-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement and Disordered-Enhanced Topological Phase in the Kitaev Chain
近年来,量子信息理论的工具已经成为表征多体系统不可或缺的工具。在这项工作中,我们采用纠缠的措施来研究的Kitaev型,它可以主机马约拉纳端模在其边缘的1D系统中的无序和拓扑相位之间的相互作用。我们发现,纠缠熵实际上可能会增加作为一个结果的无序,并确定在无限无序临界点的外观这种行为的起源。我们还利用纠缠谱精确地确定了系统的相图,发现无序可以增强系统的拓扑相位,并导致系统中出现Majorana零模,而系统的干净版本是平凡的。
2019-01-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multipoint entanglement in disordered systems
我们发展了一种利用空间分辨纠缠结构来表征无序多体系统激发态的方法。我们表明,双方的多体系统之间的互信息(MI)的行为可以信号之间的热和本地化阶段的质的差异-MI是有限的绝缘体,而它接近零的热力学极限在遍历阶段。相关的数量,如最近推出的编码体积(CV),被证明是合适的量化系统的相关长度。这些想法说明使用原型非相互作用的波函数的本地化和扩展的粒子,然后应用到强激发相互作用的自旋链的状态的特征。我们特别关注的量子信息之间的高温扩散和多体局域相认为存在于这些模型的空间结构的演变。我们研究了MI作为无序强度的函数,平均在本征态和时间演化的产品状态从连续变形的家庭的初始状态可实现的实验。正如预期的那样,光谱和时间演化的平均值在遍历相位内一致,而在外部显著不同。我们还强调了初始状态之间的分散\emph{within}的本地化阶段-其中一些显示出相当大的生成和离域的量子信息。
2016-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Programmable glassy dynamics using tunable disorder in tweezer arrays
提出统一框架,基于无序分布统计特性描述位置无序量子自旋的弛豫动力学,并借助镊子阵列的确定性控制实现可调无序,为量子模拟器中的可调弛豫动力学铺路。
2025-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Global and short-range entanglement properties in excited, many-body localized spin chains
我们探讨了使用短程纠缠的措施,如并发和负性,和全球纠缠的措施,如几何纠缠,作为多体局域化(MBL)的无序自旋系统的光谱指标。从纠缠一夫一妻的角度来看,这两种类型的纠缠表现相反的热化和MBL阶段。在最近的一项工作中,子系统的并发性,一种局域纠缠的度量,被用于研究一维自旋- $1/2$系统中的多体局域化(Bera和Lakshminarayan,2016)。我们的数值计算表明,负显示显着相似的行为,这个系统,它也可以扩展到更高的本地维度的系统的优点。然后,我们证明了这种扩展在实践中使用它来预测的MBL相的存在,在一个无序的自旋1系统。在全局纠缠方面,自旋- $1/2$和自旋-1系统的几何纠缠也表现为MBL现象的补充指标。
2018-09-12 cond-mat.dis-nn quant-ph
Entanglement Entropy in Random Quantum Spin-S Chains
讨论了一般自旋S的无序量子磁链的无规单重态中的纠缠熵标度。通过对RSP的一般结构的分析,我们发现纠缠熵与块的大小成数学比例,并给出了这种比例的封闭表达式。这一结果适用于RSP中的任意量子自旋链,只依赖于自旋的大小S。值得注意的是,对数标度对于无序链是成立的,即使没有无序的纯链不表现出共形不变性,就像海森堡整数自旋链的情况一样。我们的结论是支持显式评估的纠缠熵的随机自旋-1和自旋-3/2链使用渐近精确的实空间重整化群方法。
2007-06-17 cond-mat.dis-nn quant-ph
Universal slow growth of entanglement in interacting strongly disordered systems
最近的数值工作Bardarson等。[Phys. Rev. Lett. 109,017202(2012)]揭示了在假定的多体定域相中初始产物态的纠缠熵的缓慢的时间对数增长。我们表明,这种令人惊讶的现象的结果,由于指数小的相互作用引起的修正不同状态的本征能的失相。对于弱相互作用,我们发现纠缠熵的增长为Δ ln(Vt/ \hbar),其中V是相互作用强度,Δ ln是单粒子局域化长度。纠缠熵在长时间内的饱和值由初始态对子系统本征态的参与率决定。所提出的机制说明了小系统的数值模拟。我们的工作表明,对数纠缠增长是一个普遍的现象特征的多体局域化阶段在任何数量的空间维度,并揭示了一个广泛的层次的退相时间尺度存在于这样的阶段。
2013-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Trends of information backflow in disordered spin chains
我们研究了在不同的哈密顿量区域中,无序自旋1/2横场海森堡链的一个子部分动力学的信息回流趋势。为了实现这个目标,在链的探测量子比特和系统量子比特(子部分)之间共享的二分纠缠的衰减曲线被及时监测。由于从环境(互补部分)到系统量子比特的强信息回流,二分纠缠的衰减曲线的趋势从低无序极限的单调性到中等大无序极限的非单调性发生了明显的转变。通过对纠缠恢复频率的研究,建立了由信息回流引起的环境干扰与无序强度之间的联系。在本地化阶段的复苏频率的增长模式发挥了重要作用,以有效地区分相互作用的系统(多体本地化)从其非相互作用(安德森本地化)对应。
2020-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
No measurement induced phase transition in the entanglement dynamics of monitored non-interacting one-dimensional fermions in a disordered or quasiperiodic potential
Shanghai Center for Complex Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院复杂物理中心);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所);Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所)
研究揭示了一维非相互作用费米子在存在无序或准周期性势能时,其纠缠熵始终处于面积定律相,因此没有测量诱导相变。通过增大系统规模并进行有限尺寸标度分析,发现临界监控强度与零一致,从而否定了相变的存在。对于无序情况,分析结果通过非线性σ模型映射得到支持,证明无论监控或无序强度如何,均无测量诱导相变。无序的影响通过对称性从BDI到AIII的变化体现,导致弱无序极限下的相关长度增强,并通过与无序成线性关系的有效监控强度来体现。
2026-08-20 cond-mat.dis-nn quant-ph
Effects of Temperature and Magnetization on the Mott-Anderson Physics in one-dimensional Disordered Systems
通过密度泛函理论计算得到的线性熵量化的平均单点纠缠,研究了相互作用无序一维链中的Mott-Anderson物理.我们表明,所需的最小无序强度的所谓的充分安德森局域化$-$的特点是由实空间本地化对$-$强烈依赖于相互作用制度。本地化的程度被发现是内在相关的相关性和无序势之间的相互作用。在磁化系统中,完全安德森局域化的最小纠缠特性被分成两部分,每个自旋种类一个。我们发现,虽然所有类型的本地化最终消失,随着温度的升高,完整的安德森局域化持续更高的温度比莫特本地化。
2022-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Slow growth of out-of-time-order correlators and entanglement in integrable disordered systems
我们研究如何在三个范式的一维模型空间无序的信息传播。我们所考虑的模型是与自由费米子系统酉相关的,因此是明显可积的。我们证明了,尽管没有多体相互作用,但时间顺序外的关联函数可以缓慢地传播到单粒子局域化长度之外。这种现象是由于非局部的关系,基本激发和物理自由度。我们认为,这种非局部性成为相关的时间依赖的关联函数。此外,观察到一个缓慢的时间的纠缠熵的增长后,淬火从一个未纠缠的初始状态。我们把这种增长归因于强零模的存在,这引起了一个指数层次的时间尺度上合奏平均。我们的无序可积系统的工作补充了丰富的现象学的信息传播,我们讨论了更广泛的影响一般系统的非局部相关性。
2019-01-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Connecting entanglement growth with local integrals of motion in the disordered Fermi-Hubbard model
Department of Physics & Astronomy, Trent University(特伦特大学物理与天文系)
研究无序费米-哈伯德模型中电荷和自旋自由度对纠缠增长的贡献,通过优化局部守恒量展开哈密顿量,发现电荷-自旋耦合显著弱于同类耦合,且仅在无序强度不同时显现。
2026-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Thermal states emerging from low-entanglement background in disordered spin models
本文发现强无序不仅导致多体局域化,还能在非热能谱中诱导出热本征态能带,通过自旋-1模型证明该热态源于哈密顿量无序项的零空间,揭示了热与非热动力学的共存。
2025-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement dynamics in random media
研究了光锥的随机涨落对二能级原子间纠缠动力学的影响。在我们的模型中,两原子系统被设想为一个开放的系统与电磁场耦合在真空状态。我们采用量子主方程的玻恩-马尔可夫近似,以描述完全积极的时间演化的原子系统。我们限制我们的调查的情况下,原子单独耦合到两个空间分离的腔,其中一个显示出现的光锥波动。在这样的无序腔中,我们假设Klein-Gordon方程的系数是空间坐标的随机函数。无序介质由一个中心的,平稳的高斯过程。我们证明了无序具有减缓纠缠衰变的效果。我们推测在强无序环境中,纠缠态的平均寿命可以通过几乎完全抑制量子非定域退相干的方式得到提高。
2017-12-12 cond-mat.dis-nn quant-ph
Classification of Strongly Disordered Topological Wires Using Machine Learning
在这篇文章中,我们应用随机森林机器学习模型来分类强无序时的1D拓扑相位。我们表明,使用纠缠谱作为训练功能的模型给出了高的分类精度。经过训练的模型可以扩展到相空间中的其他区域,甚至扩展到其他没有经过训练的对称类,并且仍然提供准确的结果。在对训练模型进行详细分析后,我们发现其主要分类标准捕获了纠缠谱中的简并。
2020-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Machine Learning the Strong Disorder Renormalization Group Method for Disordered Quantum Spin Chains
Constructor University(康斯特克大学)
本研究利用图神经网络学习强 disorder 重整化群方法,实现对无序量子自旋链的高精度纠缠结构推断。
2026-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum dynamics of disordered spin chains with power-law interactions
我们使用大量的数值模拟的基础上矩阵乘积态方法来研究自旋链的量子动力学与强就地无序和幂律衰减($1/r^α$)的相互作用。我们专注于两个具有幂律相互作用的自旋$1/2$哈密顿量:海森堡和XY,并使用三种不同的诊断来表征它们相应的长时间动力学:交错磁化模式$I(t)$的衰减、纠缠熵$S(t)$的增长和量子费舍尔信息$F_Q(t).$的增长对于足够快速衰减的相互作用$α>α_c$,我们发现多体局域相,其中$I(t)$饱和到非零值,纠缠熵按$S(t)\propto t^{1/α}$增长,Fisher信息按指数增长。重要的是,纠缠熵和Fisher信息的尺度不一样(不像短程相互作用模型)。XY模型的临界功率$α_c$小于海森堡模型的临界功率。
2018-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Probing entanglement in a many-body-localized system
一个处于无序状态的相互作用量子系统可能会由于其成分的局部化而停止热化,从而标志着热力学的崩溃。我们理解这一现象的关键在于系统的纠缠,这在实验上很难测量。我们在无序玻色-哈伯德链中实现了这样一个多体定域系统,并通过粒子涨落和关联刻画了它的纠缠特性。我们观察到,粒子成为本地化,抑制运输和防止热化的子系统。值得注意的是,我们测量的发展非本地相关性,其演变是一致的纠缠熵的对数增长-多体局域化的标志。我们的工作实验建立了多体局域化作为一个定性不同的现象,从非相互作用的本地化,无序系统。
2018-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Beyond many-body localized states in a spin-disordered Hubbard model with pseudo-spin symmetry
多体定域系统的一个主要特征是其本征态的纠缠;与典型的各态历经相位的本征态服从体积律不同,多体定域系统的本征态服从面积律。在这项工作中,我们表明,自旋无序的哈伯德模型既有大量的面积律本征态,以及大量的本征态的纠缠尺度与系统的大小(对数律)。这个模型,然后,是一个微观哈密顿既不是遍历,也不是多体局域。我们建立了这些结果,通过结合的分析参数的基础上的η-配对运营商结合数值分析的本征态。此外,我们描述和模拟的动态时间演化方法从产品状态,通过它可以分别探测该系统中的面积律和对数律本征态。
2018-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
A note on the dynamics of extended-context disordered kinetic spin models
Harvard University(哈佛大学)
本文提出扩展上下文无序动能自旋模型作为自回归序列生成的玩具模型,通过动态平均场理论分析其渐近统计特性。
2025-12-16 cond-mat.dis-nn