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费米子 R\'enyi 纠缠熵的图示蒙特卡罗法

强关联电子 2026-05-22 v1 计算物理

摘要

我们发展了一种用于计算相互作用晶格费米子 R\'enyi 纠缠熵的直接图示蒙特卡罗框架。该方法基于费米子graded-swap表示法 Zn[A]=TrAρAn\mathrm{Z}_n[A]=\mathrm{Tr}_A\rho_A^n,将熵问题转化为在纠缠区域上具有混合时间边界条件的复制路径积分。在此表示中,复制动量为半偏移,qm=(2m+1)π/nq_m=(2m+1)\pi/n,且相互作用展开形式为行列式形式,适合于 connected-determinant 求和。我们将该展开与许多配置的马尔可夫链蒙特卡罗抽样器相结合,以获得非常大系统的高阶修正。作为基准,我们将 3×3 Hubbard 簇的阶梯系数与精确对角化进行比较。随后我们报告了对大规模周期性晶格上具有方形子区域的生产计算。系统规模的主要限制因此是内存而非传统的辅助场信噪问题。结果为在直接量子蒙特卡罗抽样成本高或受信噪问题限制的条件下,对费米子纠缠可观测量的图示计算提供了一步跨越。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.21632,
  title  = {Diagrammatic Monte Carlo for Fermionic R\'enyi Entanglement Entropy},
  author = {Boyuan Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21632},
  year   = {2026}
}

备注

5 pages, 1 figure