Universal entanglement entropy in 2D conformal quantum critical points
研究了二维共形量子临界系统(即具有标度不变波函数的系统)的纠缠熵的标度行为。它们包括二分格点上的二维广义量子二聚体模型和量子圈模型,以及量子Lifshitz模型和相关的规范理论。我们发现,在相当一般的条件下,一个大的和简单的连通的子系统的一个光滑的边界的无限系统的纠缠熵具有普遍的有限贡献,以及特殊的几何形状的标度不变的条款。根据这些量子临界系统的波函数的共形结构的性质,可以计算出对纠缠熵的普适有限贡献。普适项的计算归结为边界共形场论中的一个问题。
2009-03-21 cond-mat.stat-mech hep-th 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
Beyond the Shannon-Khinchin Formulation: The Composability Axiom and the Universal Group Entropy
熵的概念在自然科学和社会科学中无处不在。在过去的二十年里,人们致力于研究新的熵形式,它推广了标准Boltzmann-Gibbs(BG)熵,在热力学、量子力学和信息论中有着广泛的应用。在[23]中,通过扩展Shannon [38],[39]的先前思想,Khinchin提出了BG熵的公理化定义,基于四个要求,现在称为Shannon-Khinchin(SK)公理。本文件有两个目的。首先,我们证明了熵的概念背后存在一个内在的群论结构。它来自于熵相对于两个统计独立的子系统的联合的可组合性的要求,我们提出了一个公理化的公式。其次,我们证明了存在一个简单的普遍类的容许熵。这个类包含许多众所周知的例子熵和无穷多个新的,先验多参数。由于它与普适形式群的特殊关系,本文中引入的新熵族将被称为普适群熵。一个新的例子,多参数熵显式构造。
2015-10-14 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Universal and accessible entropy estimation using a compression algorithm
熵和自由能估计是模拟系统的热力学特性的关键,从自旋模型到聚合物、胶体、蛋白质结构和药物设计。目前的技术受到模型特定,需要大量的计算资源和模拟的条件下,远离研究的实现。在这里,我们提出了一个通用的方案来计算熵使用无损压缩算法,并验证它的模拟系统的复杂性不断增加。我们的结果显示准确的熵值相比,基准计算,同时计算有效。在蛋白质折叠的分子动力学模拟中,我们通过测量沿着模拟时间轴的先前不可检测的熵波动来表现出对折叠状态的无与伦比的检测能力。这样的熵评估打开了一个新的窗口,复杂系统的动态,并允许有效的自由能计算。
2019-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Universal Finite-Size Corrections of the Entanglement Entropy of Quantum Ladders and the Entropic Area Law
研究了临界阶梯纠缠熵的有限尺寸修正,并对其标度行为提出了一个猜想。对自由费米子、海森伯和量子伊辛梯都验证了该猜想。我们的研究结果支持临界梯形模型的纠缠熵的对数修正的前因子是普遍的,它与模型的一维版本的中心荷和与无隙激发相关的分支的数量。我们的结果表明,通过分析梯形系统的纠缠熵的标度行为,可以推断二维临界系统中是否存在熵面积定律的违反,这一点更容易处理.
2014-10-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal Relation between Entropy and Kinetics
该研究基于第一性原理推导出联系熵与粒子构型动态传播子的普适严格不等式,适用于任意远离热平衡的稳态,可用于扩散系数界的获取或熵的估算,经实例验证有效且应用广泛。
2023-08-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A note on the connection between the universal relaxation bound and the covariant entropy bound
最近提出的一个普遍的下限扰动热力学系统的特征弛豫时间,来自量子信息理论和(经典)热力学和已知的饱和(某些)黑洞,在重力/热力学连接的光进行了研究。一个与引力无关的热力学-力学性质,对于广义协变熵界的有效性是必不可少的,即热力学系统大小的下限值l* 的存在,被发现提供了一种理解普适松弛界的方法,从而与热力学-力学描述的基础类型(即,无论是传统的还是基于信息的)无关。作为一个副产品的一个例子,一个传统的系统(即不是一个黑洞)似乎饱和的普遍松弛界限提供。
2009-06-24 cond-mat.stat-mech gr-qc
Universal features of left-right entanglement entropy
通过对圆上(1+1)-d共形场论的约化密度矩阵进行跟踪,证明了在圆上正则化边界态的纠缠熵中存在普适性特征.利用中心荷和模S矩阵,导出了该理论的左右纠缠熵的一般表达式。当态被选择为Ishibashi态时,这种纠缠度量被证明可以再现(2+1)-d拓扑量子场论的空间纠缠熵。以伊辛模型、三临界伊辛模型和su(2)_k WZW模型为例,计算了它们的左右纠缠熵.
2015-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech hep-th
The unique non self-referential q-canonical distribution and the physical temperature derived from the maximum entropy principle in Tsallis statistics
在q-乘积的数学框架下,对Tsallis统计量中的最大熵原理进行了重新表述,得到了唯一的非自指q-正则分布.作为本形式的应用之一,我们从理论上推导出的物理温度与已经得到的热力学广义第零定律一致。
2005-03-22 cond-mat.stat-mech
Universal logarithmic terms in the entanglement entropy of 2d, 3d and 4d random transverse-field Ising models
在2d、3d和4d超立方晶格中,采用渐近精确的强无序重整化群方法计算了随机横场伊辛模型的纠缠熵.我们发现面积定律总是满足的,但由于E维边(1<=E<=d-2),存在解析修正。更有趣的是角点的贡献,它在临界点上是发散的,它在给定维度上的前因子是普遍的,即与无序的形式无关。
2012-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal corrections to the entanglement entropy in gapped quantum spin chains: a numerical study
对两种典型的量子自旋链模型:外磁场中的伊辛链和反铁磁XXZ模型在带隙区的两体纠缠熵进行了数值研究.这些模型的普适标度极限分别由质量Ising场论和SU(2)-Thirring(sine-Gordon)模型描述。因此,我们可以利用量子场论的结果来预测熵的行为。我们数值确认,在缩放限制,修正的饱和度的熵在大区域的大小是成比例的贝塞尔函数K 0(2 MR),其中m是一个质量尺度(反相关长度)和r的长度的区域正在考虑中。比例常数简单地与普适光谱中粒子类型的数量有关。这最初是在出版物中预测的,涉及两个目前的作者为二维量子场论。远离普适区域,我们的数值计算表明熵的行为非常接近量子场论的预测,除了对相关长度的额外依赖。
2013-04-25 cond-mat.stat-mech hep-th
A universal approach to Renyi entropy of multiple disjoint intervals
Beihang University(北京航空航天大学);Center for Gravitational Physics, Department of Space Science, Beihang University(北京航空航天大学空间科学学院引力物理中心);Peng Huanwu Collaborative Center for Research and Education, Beihang University(北京航空航天大学彭桓武院)
本文提出基于交换操作计算Renyi熵的通用理论,并应用于一维垂直磁场Ising模型,验证了临界点处的结果与共形场论一致,方法可扩展至非临界区域。
2024-11-27 cond-mat.stat-mech hep-th
Universal role of correlation entropy in critical phenomena
在统计物理学中,如果我们将一个平衡系统连续地分成两部分,我们将面临这样一种情况,即在一定长度$ξ$内,一个子系统的物理不再与原系统相同。则违反了热熵$S($ AB $)= S($ A $)+S($ B $)$的广泛性质。这一观察促使我们引入两点之间的关联熵的概念,如信息论中的互信息所度量的,来研究临界现象。建立了一个严格的关系式,以显示由任意两个具有长程关联的远距离粒子组成的子系统的非零关联熵的一些显著特征。这种关系实际上表明了关联熵在理解临界现象中的普遍作用。我们还验证了这些分析研究的热和量子相变的两个研究模型:二维伊辛模型和一维横向场伊辛模型。因此,关联熵从信息论的角度为我们研究临界现象提供了一种新的物理直观。
2006-05-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Scaling property and the generalized entropy uniquely determined by a fundamental nonlinear differential equation
我们从一个基本的非线性微分方程,其解决方案是所谓的q-指数函数的标度性质。标度特性被认为仅由幂函数给出,但实际上,标度特性的更一般的表达式被发现是上述基本非线性微分方程的解。事实上,任何幂函数都是通过适当地限制q指数函数的域来获得的。类似于指数函数和香农熵之间的对应关系,香农熵的一个适当的推广的标度性。虽然q-指数函数经常出现在Renyi熵等单参数广义熵的最优分布中,但只有Tsallis熵是由q-指数函数的代数唯一导出的,本文用两种方法证明了它的唯一性.
2006-08-07 cond-mat.stat-mech
Universal Crossovers of Stabilizer Entropy Beyond Criticality
University of Augsburg(奥格斯堡大学);Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
通过精确有限尺寸公式,揭示有限范围自旋链中稳定子熵从临界到非临界行为的普适交叉,并展示体积律、密度尖点及边界贡献等标度结构。
2026-06-15 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Conformal Thermal Tensor Network and Universal Entropy on Topological Manifolds
定义了量子临界系统的配分函数,用共形热张量网络表示,它可以在各种流形上产生普适熵修正。通过高精度张量网络模拟几个量子链,我们确定了Klein瓶上的普适熵$S_{\mathcal{K}} = \ln{k}$,其中$k$与共形场论(CFT)中初级场的量子维数有关.与著名的Affleck-Ludwig边界熵$\ln{g}$($g$反映非整数基态简并)不同,$S_{\mathcal{K}}$具有\textit{no}边界依赖性或表面能项,可以很方便地从热数据中提取。在Möbius带流形上,我们发现了CFT中的熵$S_{\mathcal{M}} = \frac{1}{2} (\ln{g} + \ln{k})$,其中$\frac{1}{2} \ln{g}$与Möbius带的唯一开边相关联,$\frac{1}{2} \ln{k}$与不可定向拓扑相关联.我们使用$S_{\mathcal{K}}$来精确地确定量子相变,即使对于那些没有本地序参数。
2017-08-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el gr-qc
A Universal Thermodynamic Inequality: Scaling Relations Between Current, Activity, and Entropy Production
本文提出一个普适热力学不等式,将非平衡系统的净速度、熵产生率与动力学活性联系起来,并引入无量纲比率统一离散与连续随机热力学,为纳米机器和活性系统的输运效率提供实验约束。
2025-08-22 cond-mat.stat-mech
Universal Boundary Entropies in Conformal Field Theory: A Quantum Monte Carlo Study
最近,熵修正的nonorientable流形,如克莱因瓶提出了一个通用的临界系统与紧急共形场论(CFT)的表征。我们表明,熵校正的克莱因瓶可以被解释为一个边界效应,通过转化的克莱因瓶到一个可定向的流形与非局部边界相互作用。解释揭示了克莱因瓶熵与著名的Affleck-Ludwig熵在边界CFT概念上的联系。我们提出了一个通用的方案,以提取这些普遍的边界熵量子Monte Carlo计算的配分函数比在晶格模型。我们对含$q=2,3$的$q$态量子Potts链的Affleck-Ludwig熵和Klein瓶熵的数值计算结果与CFT理论的预测非常吻合.对于含有$q=4$的量子Potts链,Klein瓶熵与CFT预测略有偏差,这可能是由于低能有效理论中的边缘无关项。
2017-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Universal Rényi Entropy of Quasiparticle Excitations
多体带隙系统中准粒子激发的Rényi熵显示了一个显著的普适图像,可以通过结合半经典论证和(不)量子化的量子效应来部分理解。普适雷尼熵与模型、准粒子动量和子系统的连通性无关。在这封信中,我们精确地计算了多体带隙费米子、玻色子和XY链中准粒子激发的单区间和双区间Rényi熵。在具有不同动量的准粒子的激发态中,我们发现了对普适雷尼熵的额外贡献。附加项在费米子链和玻色子链中是不同的,取决于准粒子的动量差,并且对于单间隔和双间隔是不同的。我们推导出了在极端能隙极限下的解析Rényi熵,只要模型的内禀关联长度或准粒子的所有德布罗意波长都很小,就能与数值结果完美匹配。当任何一对不同准粒子的动量差很小时,附加项是不可忽略的。相反,当每对准粒子的动量相差较大时,附加项可以忽略不计。XY链中的普适单区间Rényi熵及其附加项与费米子链中的普适单区间Rényi熵及其附加项相同,而双区间Rényi熵及其附加项不同,这是由于XY链的局部自由度是Pauli矩阵而不是无自旋费米子。我们认为,推导出的公式具有普遍的性质,可以适用于更广泛的模型比这里讨论的。
2021-11-10 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Universal finite-size amplitude and anomalous entanglement entropy of $z=2$ quantum Lifshitz criticalities in topological chains
我们考虑一类拓扑链中出现的具有动力学指数$z=2$的Lifshitz临界性。在那里,这样的临界性在描述量子数丰富的共形场论(CFTs)之间的过渡中起着根本性的作用。我们报道,在这样的临界点,在一个空间维度,有限尺寸的修正与系统的大小,$L$的能量标度,作为$\sim L^{-2}$,具有普遍和巨大的系数。这种行为源于费米面周围的特定色散$ε\propto \pm k^2$。我们还表明,纠缠熵表现出在临界的非对数依赖于$l/L$,其中$l$是子系统的长度。在$l\ll L$的极限下,最大纠缠的基态具有熵$S(l/L)=S_0+2n(l/L)\log(l/L)$。这里,$S_0$是源自短程相关性的某种非普适熵,并且$n$是半整数或整数,这取决于模型中的自由度。我们发现这种新的纠缠起源于由低能区零模介导的长程关联。这项工作铺平了道路,研究有限尺寸的影响和纠缠熵周围的Lifshitz临界,并提供了一个洞察之间的过渡,纠缠度丰富的临界。
2022-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
A universal feature of CFT Renyi entropy
我们证明了对于平坦空间中的d维CFT,球面纠缠表面上的Renyi熵Sq具有以下性质:在q=1附近的展开式中,对纠缠熵的第一修正与应力张量真空两点函数的系数C_T成正比,且系数与d有关.这相当于对S^1 x H^{d-1}上的CFTs的自由能的类似陈述,其中温度倒数β=2πq。除了提供一个直接的参数适用于所有的CFTs,我们展示了这一结果使用少数重力和场论计算。因此,C_T的知识相当于q=1附近的Renyi熵的知识,我们用它来建立大N时3d向量模型的新结果。
2014-03-10 cond-mat.stat-mech hep-th
Entanglement susceptibilities and universal geometric entanglement entropy
纠缠熵(EE)可以度量一个空间子区域与其补子区域之间的纠缠,它提供了关于量子态的关键信息。在这里,而不是专注于特定的区域,我们研究的纠缠熵的变化与纠缠表面的小变形。这就引出了纠缠态的概念。这些将EE的变化与子区域的几何变化联系起来。我们确定了一个大类的规模不变的状态,如共形场论的基态,和系统与Lifshitz标度,其中包括由无序不动点的领导纠缠的可达性的形式。然后,我们使用的非线性度来推导出由于纠缠表面中的非光滑特征而产生的普遍贡献:2D中的角,以及3D中的圆锥和三面体顶点。最后讨论了Renyi熵的推广。
2018-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Finite-size corrections for universal boundary entropy in bond percolation
我们计算的边界熵的存在下,边界回路的重量的正方形晶格上的键渗流,并证明明确和精确的表达式上的带和圆柱体的大小$L$。对于圆柱体,我们提供了一个严格的渐近分析,允许计算有限大小的修正到任意顺序。对于条带,我们提供了精确的表达式,已经使用高精度数值分析进行了验证。我们的严格和精确的结果证实了一个论点的基础上共形场论,特别是关于普遍的对数修正的情况下,由于存在的角落的几何形状的条。我们还观察到边界循环权重的特殊值处的交叉。
2016-11-23 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Universal features of entanglement entropy in the honeycomb Hubbard model
提出将纠缠区域作为随机变量的辅助场量子蒙特卡洛新方法,计算 Rényi 纠缠熵,并在半填充蜂窝 Hubbard 模型中首次提取二维相互作用费米子的普适角点与 Goldstone 贡献。
2024-03-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Universal bounds on entropy production from fluctuating coarse-grained trajectories
本文探讨了从波动的粗粒化轨迹中推断熵产的通用界限,总结了随机热力学中基于马尔可夫动力学的不等式方法及其在非平衡稳态系统中的应用。
2025-12-08 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Universal geometric approach to uncertainty, entropy and information
结果表明,对于任何合奏,无论是经典的或量子的,连续的或离散的,只有一个措施的“体积”的合奏,是兼容的几个基本几何假设。因此,该体积测量是用于表征集合的固有扩散、分散、定位等的优选和通用选择。值得注意的是,这个独特的“系综体积”是一个简单的函数的系综熵,因此提供了一个新的几何表征后者的数量。应用包括统一的,基于体积的推导的Holevo和香农界限在量子和经典信息理论;一个精确的几何解释热力学熵的平衡系综;几何推导的半经典不确定性关系;一个新的手段定义经典和量子局域化的任意演化过程;几何解释的相对熵;以及一种新提出的光束光斑尺寸的定义。的合奏体积比其他本地化措施(均方根偏差,Renyi熵,和逆参与比)的优势进行了讨论。
2000-03-20 cond-mat.stat-mech physics.data-an quant-ph
Understanding Dynamics in Coarse-Grained Models: I. Universal Excess Entropy Scaling Relationship
粗粒度(CG)模型通过减少细粒度(FG)系统的不必要的自由度,同时概括主要的结构相关性,促进了对复杂系统的有效探索。与结构特性不同,由于CG模型的加速动态特性,CG建模中的动态特性评估通常是不可行的,这允许更有效的结构采样。因此,本系列文章的最终目标是在FG和CG动态之间建立更好的对应关系。为了评估和比较FG和相应的CG模型的动力学性质,我们利用过剩熵标度关系。对于本系列的第一篇论文,我们提供了FG和相应的CG对应物遵循相同的普适标度关系的证据。通过仔细回顾和研究文献,我们开发了一种新的理论来计算FG和CG系统的过剩熵,同时考虑熵的可表示性。我们表明,过剩熵标度的想法可以很容易地应用到液态水和甲醇系统在FG和CG的分辨率。对于这两种液体,我们发现,标度指数保持不变的粗粒化过程中,标度行为是普遍的相同的底层分子系统。结合CG模型中映射熵的概念,我们发现丢失熵在加速CG动力学中起着重要的作用。
2023-01-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Universal term of Entanglement Entropy in the $π$-flux Hubbard model
针对强相互作用多体系统中纠缠熵(EE)数值计算的挑战,本文开发幂增量算法及普适项直接计算技术,解决直接计算变异系数指数增长问题,验证普适系数一致性并拓展至其他不稳定可观测量。
2025-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Average eigenstate entanglement entropy of the XY chain in a transverse field and its universality for translationally invariant quadratic fermionic models
最近,我们发现[物理学]。121,220602(2018)],量子伊辛链的所有能量本征态的平均二分纠缠熵表现出普遍的(对于几何不变的二次费米子模型)与子系统体积成线性比例的主导项,而在热力学极限下,第一次超前修正在临界场不为零(它仅取决于子系统的体积与系统的体积之间的比率$f$),否则消失。在这里,我们表明,解析的边界和数值的平均值,这同样适用于自旋1/2 XY链在横向磁场。然后,我们收紧的通用体积定律项,这是一个凹函数的$f$的系数的界限。我们开发了一个系统的方法来计算上限和下限,并提供了明确的解析表达式高达四阶界限。
2019-02-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Holographic Cavalieri Principle as a Universal relation between Holographic Complexity and Holographic Entanglement Entropy
在本文中,我们将提出全息复杂性(对偶于AdS中的体积)和全息纠缠熵(对偶于AdS中的面积)之间的普遍关系。我们将明确地证明,我们的结合持有所有的度量渐近AdS $_3$,然后认为,这样的关系应持有一般由于AdS版本的卡瓦列里原则。我们将证明它对最近在IIB型弦论中得到的Janus解也成立。我们还将证明这个猜想对圆盘也成立。这个猜想将被用来证明复杂性等于作用的提议和复杂性等于体积的提议可以代表相同的物理学。因此,利用这个猜想,我们将证明黑洞是最快的计算机,使用复杂性等于体积的提议。
2017-12-03 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Volume Law and Quantum Criticality in the Entanglement Entropy of Excited Eigenstates of the Quantum Ising Model
量子多体晶格系统的基态中的纠缠熵的普适性质已经有了很大的了解。本文揭示了一维典范量子伊辛模型本征态平均两体纠缠熵的普适性质。领导长期表现出体积律缩放,我们认为是通用的几何不变的二次模型。次引导项在量子相变的临界场中是恒定的,否则(在热力学极限中)为零,即,临界场可以从对平均(在所有本征态上)纠缠熵的次级校正来识别。
2018-12-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Extracting Universal Corner Entanglement Entropy during the Quantum Monte Carlo Simulation
提出一种在量子蒙特卡洛模拟中直接测量减除角纠缠熵的新方法,消除面积律和戈德斯通模式对数修正,高效精确提取(2+1)维O(3)量子临界点的普适角对数系数。
2025-03-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph