具有强、弱对称性及对称性破缺的混合态现象的双层构造
强关联电子
2024-12-04 v3 统计力学
量子物理
摘要
我们引入双层构造，作为一般混合态的一种特定纯化方案，其中每个混合态与一个双层纯态存在一一对应关系，该双层纯态具有两个约束：双层波函数的非负性；以及反幂层交换对称性 T 的存在。不同于 Choi-Jamiołkowski 同构，任意混合态均可实现为双层纯态的单层约化密度矩阵，其物理性质可在具有层交换镜像对称性的非磁性双层二维材料中实验实现和检测。我们在双层构造中研究了多种混合态现象：(1) 混合态中的强、弱对称性及其显性和自发破缺可理解为双层纯态中的通常 Landau 型对称性破缺，并可相应导出其判据；(2) 由局域误差引起的纯态退相干可映射为双层纯态的量子猝灭动力学；(3) 混合对称性保护拓扑 (SPT) 态和混合态拓扑序可在双层中被分类、表征并实现为纯态 SPT 和拓扑序。我们进一步在双层构造中研究了强到弱自发对称性破缺 (SWSSB) 的例子及其在 SWSSB 相变处的临界标度。
引用
@article{arxiv.2411.07174,
title = {Bilayer construction for mixed state phenomena with strong, weak symmetries and symmetry breakings},
author = {Shuangyuan Lu and Penghao Zhu and Yuan-Ming Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07174},
year = {2024}
}
备注
18 pages, 1 figure, 1 table, added discussions on the definition of mixed state phases, added details for the examples discussed in section V B