Competing valence bond and symmetry breaking Mott states of spin-3/2 fermions on a honeycomb lattice
研究了蜂窝对称光晶格中莫特绝缘体极限下每格点一个粒子的自旋为3/2的四分量超冷费米子原子的磁性.在这个极限下，原子隧穿是虚拟的，只有原子自旋可以交换。我们发现对称性破缺和液态无序相之间存在竞争。特别令人感兴趣的是价键状态与键中心磁化，位于铁磁和常规价键相之间。在平均场论的框架下，我们计算了相图，并确定了一个实验相关的参数区域，在该区域存在一个均匀的SU（4）对称的类Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki价键态.
2016-02-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact valence bond entanglement entropy and probability distribution in the XXX spin chain and the Potts model
将Temperley-Lieb哈密顿体系的基态与半平面上二维统计力学系统的配分函数联系起来，利用边界库仑气体形式，得到了这些基态的价键纠缠熵和价键几率分布的封闭形式.我们特别发现，对于XXX自旋链，在热力学极限下，连接大小为L的子系统与外部的价键数N_c为<N_c>=（4/pi^2）ln L，从而反驳了最近的一个猜想，即这应该与冯诺伊曼熵有关，因此等于1/（3 ln 2）ln L。我们的结果推广到Q态Potts模型。
2007-11-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Study of maximal bipartite entanglement and robustness in resonating-valence-bond states
我们研究了价键态中的最大二体纠缠，并表明，平均二体纠缠$E_v^2$，两个自旋的子系统和系统的其余部分之间，可以通过价键态的均匀叠加最大化。我们推导出的最大$E_v^2$迅速增加系统的大小和饱和在其最大允许值。我们还证明了我们的最大$E^2_v$态是无限程海森堡模型（IRHM）的基态，代表了一类新的共振价键（RVB）态。我们的IRHM产生的纠缠RVB态对自旋与局域和全局声子的相互作用具有鲁棒性，代表了一类新的消相干自由态。
2011-12-15 cond-mat.str-el quant-ph
Experimental realization of plaquette resonating valence bond states with ultracold atoms in optical superlattices
价键共振的概念在化学键理论中起着基础性的作用，被认为是多体量子物理现象的核心。在这里，我们展示了直接的实验证据的时间分辨价键量子共振与超冷玻色子原子在光晶格。通过超晶格结构，我们创建了一个三维阵列的独立的四个网站plaquettes，我们可以完全控制和平行操作。此外，我们展示了如何小规模的plaquette共振价键态的s-和d-波对称性可以创建和特点。我们期望我们的研究结果开辟了在超冷原子气体中创建和分析多体RVB状态的道路。
2012-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Definitions of entanglement entropy of spin systems in the valence-bond basis
自旋1/2海森堡反铁磁体的价键结构与量子纠缠密切相关。我们研究了基于跃迁图的纠缠熵的度量，它表征了过完全价键基中的态重叠。过渡图可以使用特定哈密顿量的基态的投影蒙特卡罗模拟或使用振幅积状态的价键配置的重要性采样来生成。我们考虑的定义纠缠熵的基础上的债券或两个子系统共享的环（二分纠缠）。基于键的定义的结果与以前研究的定义使用价键波函数（而不是过渡图，其中涉及两个状态）。对于具有均匀或随机耦合常数的一维海森堡链，其对数发散随较小子系统大小的前因子与精确结果一致。对于二维海森堡模型的基态（以及Neel有序的振幅积态），也存在类似的面积定律的乘法违反。相比之下，基于环的熵在二维中遵守面积定律，而在一维中仍然违反面积定律--这两种行为都符合对纠缠熵的适当度量的期望。
2010-12-24 cond-mat.str-el quant-ph
The matrix product representations for all valence bond states
我们介绍了一个简单的表示为不可约的球面张量算子的旋转群的任意整数或半整数秩，并使用这些张量算子来构建矩阵的产品状态对应的各种价键状态提出的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki（AKLT）建设。这些包括任意自旋的完全二聚态，具有均匀或交替的自旋模式，它们是具有最近和次最近邻相互作用的哈密顿量的基态，以及部分二聚态或AKLT/VBS（价键固体）态，它们通过投影构造。后一种状态是具有最近邻相互作用的哈密顿量的平移不变的基态。
2008-03-25 cond-mat.str-el quant-ph
Geometric Entanglement in a One-Dimensional Valence Bond Solid State
本文给出了自旋为1的AKLT链的价键固体基态的整体几何纠缠的解析推导。特别是，我们表明，这个数量的饱和指数快速到一个常数时，块的大小是足够大的。我们的结果提供了第一个已知的例子，分析计算的几何纠缠的带隙量子多体系统在一维和远离量子临界点。
2008-12-19 cond-mat.str-el quant-ph
A 2D quantum antiferromagnet with a four-fold degenerate valence-bond-solid ground state
在二维阻挫自旋1/2模型中研究了反铁磁有序与价键固体形成之间的竞争。通过引入三自旋投影子的产物，使四个二聚体产物态稳定为简并基态，进一步挫败了正方晶格上的J1-J2模型。这四个状态让人想起Shastry-Sutherland模型的二聚单重态基态。利用精确对角化方法，我们研究了通过改变相互作用的比率，基态的演化。在很大的参数范围内（J2 > 0.25J1），我们的模型显示了价键固相和共线反铁磁相之间的直接转变。对于小的值J2，几个中间相出现，也进行了分析。
2007-04-18 cond-mat.str-el quant-ph
Regional versus Global Entanglement in Resonating-Valence-Bond states
我们研究了二维及更高维晶格上共振价键态的纠缠特性，这对我们理解各种多体系统起着重要的作用。我们发现，这些国家是真正的多体纠缠，而只有一个可以忽略不计的量的两个网站纠缠。我们评论我们的研究结果可能的物理影响。
2008-01-04 cond-mat.str-el quant-ph
Valence Bond and von Neumann Entanglement Entropy in Heisenberg Ladders
利用量子Monte Carlo和密度矩阵重整化群模拟方法，对最近提出的自旋为1/2的海森堡系统的价键纠缠熵和von Neumann纠缠熵进行了直接比较.对于一维链，我们证明了价键熵可以小于或大于冯诺伊曼熵，因此它不能提供后者的一个界限。在梯形几何中，最多有七条腿的模拟足以表明二维中的冯诺伊曼熵服从面积定律，尽管价键纠缠熵有乘法对数修正。
2009-07-09 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Topological qubits from valence bond solids
构造了基于$SU(N)$对称价键固体模型的拓扑量子比特。逻辑拓扑量子比特是具有双重简并的基态子空间，这是由于全局宇称对称性的自发破缺。对于任何整数$N > 2$，逻辑$Z$ -旋转角度$\frac{2π}{N}$由全局扭曲操作提供，其具有拓扑性质并受能隙保护。本文还提出了一种与标准量子纠错码级联的一般方案，该方案可以得到更好的量子纠错码。一般的纠错性质的保序拓扑序也被证明。
2018-05-24 cond-mat.str-el quant-ph
Continuous quantum phase transition between two topologically distinct valence bond solid states associated with the same spin value
我们提出了一个简单的一维自旋2哈密顿量，它表现出两个拓扑不同的价键固态在不同的精确可解的限制。然后，我们构建了相图，并研究了这些状态之间的量子相变使用无限时间演化块抽取算法。从纠缠熵与关联长度的标度关系，我们发现临界共形场论的中心荷是$c=2$。
2011-01-14 cond-mat.str-el quant-ph
Semionic resonating valence bond states
戈薇海森堡反铁磁体（HAFM）的性质正在进行辩论。虽然最近的证据指向Z_2拓扑自旋液体，但拓扑相的确切性质仍不清楚。本文引入了半离子共振价键态（RVB），即处于Z_2有序双半离子相的共振价键态，并利用投影纠缠对态（PEPS）对它们进行了研究。我们研究了它们的物理性质，并研究了它们作为HAFM的替代物的适用性，与传统的RVB状态相比，它是在复曲面代码Z_2拓扑阶段。特别是，我们发现，一个适当优化的“半离子单形RVB”优于同样优化的传统的“单形RVB”状态，和纠缠谱（ES）的半离子RVB的行为非常不同的ES的传统RVB，这表明使用ES来区分这两个阶段。最后，我们还讨论了具有双半子拓扑序的价键波函数中空间群对称破缺的可能相关性。
2014-08-06 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement and SU(n) symmetry in one-dimensional valence bond solid states
在这里，我们评估的多体纠缠链上的广义SU（n）价键固态的性质。我们的研究结果遵循从推导的系统的传输矩阵，结合对称性，允许一个新的，优雅的和直接的评价不同的纠缠措施。特别地，用一种非常简单的方法得到了每个块的几何纠缠度、关联长度、块的von Neumann熵和Rényi熵、可定域纠缠度和纠缠长度.我们的结果与SU（2）情形的推导结果一致.
2011-03-21 cond-mat.str-el quant-ph
Valence bond entanglement entropy of frustrated spin chains
我们将最近引入的价键纠缠熵的定义推广到S=1/2自旋系统的任意SU（2）波函数。由于这种纠缠测量的投影方面的重新制定，我们能够计算它与各种数值技术的挫折自旋模型。我们提供了大量的数值数据的一维J1-J2自旋链，我们能够找到量子相变通过使用块大小的缩放熵。我们还系统地与von Neumann纠缠熵的标度进行了比较。最后，我们强调，价键熵的定义取决于选择的bipartition，使受挫的模型，一个“好”的bipartition应选择，例如根据马歇尔标志。
2010-10-27 cond-mat.str-el quant-ph
Variational Quantum Simulation of Valence-Bond Solids
本文采用量子-经典混合变分算法，模拟了热力学极限下受抑量子自旋模型的基态相图。该方法是基于一个集群Gutzwiller anomaly的波函数的集群提供了一个参数化的量子线路，其关键成分是一个两个量子位真正的XY门，允许有效地产生价键上最近的邻居量子位。额外的可调单量子位Z-和双量子位ZZ-旋转门允许描述磁有序和顺磁相，同时将变分优化限制在U（1）子空间。我们基准的方法对J1-J2海森堡模型的正方形晶格，并揭示其相图，其中主机远程有序尼尔和柱状反铁磁相，以及中间价键固相特征在于由2x2强相关的斑块的周期性图案。我们的结果表明，该算法的收敛性是由长程序的开始引导的，这为利用目前发展的超导电路器件综合实现受抑量子磁体及其向顺磁性价键固体的量子相变开辟了一条有希望的途径.
2022-12-06 cond-mat.str-el quant-ph
Optical implementation and entanglement distribution in Gaussian valence bond states
我们研究高斯连续变量系统的价键态，从一个辅助空间的M无限纠缠键连接相邻的网站，应用在每个$N$网站的谐波链的投影操作的输出。高斯价键态中的纠缠分布可以通过改变（2M+1）模高斯态中设计的纠缠的输入量来控制，该高斯态被称为构建块，其与在给定位点处应用的投影器同构。我们展示了如何解释这种机制可以从辅助键链的多重纠缠交换，通过积木。我们提供了产生双对称三模高斯积木（对应于一个单键，M=1）的光学方案，并研究了输出高斯价键态的纠缠结构。最后讨论了这种状态对连续变量量子通信协议的有用性，如远程克隆和隐形传态网络。
2007-04-12 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Exact Valence-Bond Solid Scars in the Square-Lattice Heisenberg Model
本研究发现方格Heisenberg模型中存在能量为零的精确价键固体多体疤痕态，阐明其角动量代数与价键自旋反排列抵消的物理起源，通过精确对角化验证其涵盖大部分精确本征态，且具有面积律纠缠、破缺平移对称等独特性质。
2024-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement of quantum spin systems: a valence-bond approach
为了量化量子系统中两个部分之间的纠缠，最常用的估计量之一是冯诺伊曼熵。不幸的是，计算大的相互作用量子自旋系统的这个量仍然是一个悬而未决的问题。面对这一困难，其他估计已被提出来有效地测量纠缠，主要是通过使用模拟价键基础。我们回顾了不同的建议，并试图澄清它们的几何定义和适当的观测之间的联系。我们用自旋为1的链的纠缠特性的新结果来说明这一分析。
2010-11-30 cond-mat.str-el quant-ph
Geometry versus Entanglement in Resonating Valence Bond Liquids
我们研究了梯形共振价键态的二体纠缠和真正的多体纠缠。我们发现，该系统具有显着的两体纠缠的阶梯的步骤，而没有实质性的两体纠缠是目前在铁轨上。系统中真正的多体纠缠是可以忽略的。这些结果与二维及更高维度的各向同性晶格上相同状态的纠缠特性形成鲜明对比，表明晶格的几何形状可能对量子信息的质量以及可以通过使用该晶格上的多方状态执行的其他任务具有重要影响。
2010-03-23 cond-mat.str-el quant-ph
A Quantum Algorithmic Approach to Multiconfigurational Valence Bond Theory: Insights from Interpretable Circuit Design
本研究提出结合可解释电路设计与有效基方法的量子算法，用于优化多组态价键波函数，在模型系统上展示优于现有方法的性能，并提升可解释性。
2024-03-18 physics.chem-ph quant-ph
Valence bond fluctuations in the Kitaev spin model
我们引入价键涨落，或与键-键关联函数相关的二分涨落来表征量子自旋液体及其纠缠性质。利用解析和数值方法，我们发现在二维Kitaev自旋模型和一维链模型中，价键涨落和纠缠熵之间存在一个相同的标度律.我们还展示了如何这些价键波动可以定位在蜂窝模型中的三个带隙和无隙的马约拉纳半金属相之间的量子相变。然后，我们研究了沿111方向的均匀磁场在中间相中打开间隙的效果，该间隙变得拓扑。我们仍然获得了一个强大的信号来表征向三个有间隙的阶段的过渡。这种二分涨落在二维中的线性标度行为也与尼尔磁态中的线性标度行为不同。
2019-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
d-wave resonating valence bond states of fermionic atoms in optical lattices
研究了二维光晶格中费米子原子d波共振价键（RVB）超流态的可控产生和测量。我们从费米气体中的原子作为纯量子态加载到光学超晶格中，通过改变晶格参数，将这种纯量子态转变为RVB态。精确的时间相关的数值研究结果的梯子系统，建议产生的时间尺度小于典型的实验退相干时间的RVB状态。
2006-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Topological disentangler for the valence-bond-solid chain
本文讨论了S=1量子自旋链在Halfton相中的拓扑解纠缠。我们首先指出，KT非定域么正变换是Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki模型的理想解缠器。然后，我们证明，KT转换可以重建为一个组装对解缠。最后，我们证明了KT变换可以看作是一个拓扑解纠缠器，它选择性地解纠缠谱中的二重简并的S=1海森堡链。
2010-11-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hybrid valence-bond states for universal quantum computation
六角晶格上自旋为3/2的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki（AKLT）价键态是基于测量的量子计算（MBQC）的普适资源态。更高自旋量级的AKLT态能支持普遍的MBQC吗？我们证明了几个混合的二维AKLT状态涉及自旋2和其他低自旋实体的混合物，如自旋3/2和自旋1，也是普遍的MBQC。这显著地扩展了AKLT家族中的通用资源状态。尽管挫折可能是量子计算普适性的障碍，但晶格可以被修改以产生普适的AKLT状态。因此，AKLT态家族为量子计算提供了一个通用的平台。
2015-01-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Polynomial representation for multipartite entanglement of resonating valence bond ladders
量子系统晶格的共振价键（RVB）态是量子计算和通信设备的潜在资源。它是单线态的叠加，即，二聚体，覆盖-往往限于最近的邻居-的晶格。我们发展了多体量子态的多项式表示，证明了梯形晶格上的RVB态具有真正的多体纠缠。利用这种方法可以探测到掺杂态和不同权重叠加的梯形晶格单重态的多体纠缠。
2023-02-18 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Matrix-Element Estimators for Spin-Coupled Generalized Valence Bond (SCGVB) Wavefunctions
Politecnico di Milano（米兰理工大学）
本文提出了一种基于真空期望值的量子框架，用于评估自旋耦合广义价键波函数中的重叠和哈密顿矩阵元素，通过浅层无辅助量子电路实现，适用于NISQ设备。
2026-11-04 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Scale perturbation in valence bond ground states
提出了一种计算一类反铁磁系统基态的简单有效的方法。它结合了这类体系基态的价键结构和实空间重整化群。作为一个例子，描述了自旋为1的链的整个Halcantine阶段，从AKLT模型到海森堡模型，在临界WZNW $SU_2(2)$模型结束。从这种新方法中出现的图片使我们考虑隐藏的拓扑顺序之间的关系，其特征是Haldom相位和量子通信技术中的潜在应用。
2006-01-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Valence-bonds, spin liquids and unconventional criticality in a 1D Kondo insulator
研究一维多轨道Kondo晶格模型，通过调节巡游电子动能，发现由交换耦合驱动的向价键固体或无能隙自旋液体的相变，并揭示了由反射对称性量子数区分的两种无特征Kondo绝缘体间的非传统连续相变。
2025-05-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
The New Resonating Valence Bond Method for Ab-Initio Electronic Simulations
本章以 Anderson 在高温超导发现后提出的新表述重访 Pauling 共振价键理论，展示其利用电子关联局域性并模拟 Mott 绝缘体、高温超导体和自旋液体等相的实用价值。
2014-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Quantum valence bond ice theory for proton-driven quantum spin-dipole liquids
基于最近在$κ$中发现的具有质子涨落的量子自旋液体的实验结果，结合量子质子冰和Anderson的共振价键自旋液体理论，提出了氢键电子系统中的混合量子液体$_3$（QSDL）理论。H-Cat）。在我们的理论中，电子自旋液体和质子偶极液体同时实现在基态称为$\textit{quantum valence bond ice}$。在这种状态下，两者都不能独立于另一个而建立。分析和数值计算表明，该态在自旋和偶极子之间有很大的纠缠熵，远远超过了（粗糙的）Born-Oppenheimer近似。我们还研究了QSDL的稳定性扰动和讨论的影响，实验中的H-猫和它的氘代模拟D-猫。
2020-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hidden Order and Dynamics in Supersymmetric Valence Bond Solid States -- Super-Matrix Product State Formalism
超对称价键固体模型是VBS模型的扩展，VBS模型是一个“可解”带隙量子反铁磁体的范例模型，适用于掺杂费米子空穴的情况。在本文中，我们提出了一个详细的分析模型的物理性质。对于系统的研究，超对称版本的矩阵产品形式主义的发展。在一维链上，我们精确地计算了各种物理量，如自旋/电荷激发谱，超导序参量的空穴掺杂行为。提出了一种广义隐序，并计算了相应的字符串非局部序参量。从纠缠谱的角度讨论了弦序参量的行为。
2011-05-19 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Entanglement in an SU(n) Valence-Bond-Solid State
研究了由SU（$n$）表象组成的开周期SU（$n$）广义价键固态基态的纠缠性质.我们得到了一组相邻自旋的约化密度矩阵的精确表达式，并明确地计算了von Neumann熵和Rényi熵。我们发现，在大的块尺寸范围内，Rényi熵与参数$α$无关，其值$2 \log n$与冯诺伊曼熵一致.我们还发现了子系统的约化密度矩阵与相应开边界系统的边缘态之间的直接关系。
2007-12-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Negativity in the Generalized Valence Bond Solid State
利用自旋$S$一维价键固体（VBS）态的图形表示，基于自旋$SU(2)$李代数的表示理论，计算了混合态约化密度矩阵的谱.通过在纯VBS态密度矩阵中追踪$A$和$B$之外的自旋来获得两个自旋块$A$和$B$的混合态。我们特别发现，只有相邻的子系统的混合状态的负性是非零的。本文介绍的方法可以推广到Levin-Wen模型中纠缠性质的计算，这类模型具有与基态中VBS态类似的代数结构。
2016-03-16 cond-mat.str-el math-ph math.MP
