自由费米子负度的电荷关联子展开

对数负度是量子信息理论中广泛使用的纠缠度量，它也可以通过副本技巧或关联矩阵在量子多体系统中高效计算。在本文中，我们证明，在具有守恒电荷的自由费米子系统中，Rényi负度和对数负度可以通过连通电荷关联子展开，类似于全计数统计背景下纠缠熵的情况。我们通过数值验证确认了这种展开在随机全连接哈密顿量中的快速收敛性，特别是对于仅具有局域跳跃的系统。我们发现，从Rényi负度的极限得到对数负度的副本技巧在该方法中仅对平移不变系统有效。利用这种展开，我们分析了扩展自由费米子系统中负度的标度行为。特别地，在1+1维自由费米子系统中，我们观察到由我们的展开得到的负度标度行为与通过Toeplitz矩阵方法得到的已知结果一致。这些发现为理解自由费米子系统的纠缠性质提供了见解，并证明了该展开方法在研究纠缠度量方面的有效性。