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临界量子自旋链中的涌现普适性:纠缠 Virasoro 代数

量子物理 2020-10-23 v2 强关联电子

摘要

纠缠熵与纠缠谱已被广泛用于刻画扩展多体系统中的量子纠缠。给定系统的纯态以及划分为区域 AABB,它们可由约化密度矩阵 ρA\rho_A(对应区域 AA)的 Schmidt 值(即特征值 λα\lambda_{\alpha})得到。在本文中,我们转而关注 Schmidt 向量,即 ρA\rho_A 的特征向量 vα|v_{\alpha}\rangle。我们考虑临界量子自旋链的基态,其低能/长程物理由涌现共形场论(CFT)描述。我们证明 Schmidt 向量 vα|v_{\alpha}\rangle 展现出涌现的普适结构,对应于边界 CFT(原始 CFT 的手征版本)的 Virasoro 代数的一种实现。事实上,我们在区域 AA 上构建晶格哈密顿量密度 hj,j+1h_{j,j+1} 的加权和 HnH_n,并证明矩阵元 vαHnvα\langle v_{\alpha}H_n |v_{\alpha'}\rangle 是普适的,直至有限尺寸修正。更具体地,这些矩阵元由边界 CFT 中 HnCFT=12(Ln+Ln)H_n^{\tiny \text{CFT}} = \frac 1 2 (L_n + L_{-n}) 的类似表达式给出,其中 LnL_n 为(单拷贝)Virasoro 生成元。我们使用临界 Ising 量子自旋链及其他(自由费米子等价)模型对结果进行了数值验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.11383,
  title  = {Emergent universality in critical quantum spin chains: entanglement Virasoro algebra},
  author = {Qi Hu and Adrian Franco-Rubio and Guifre Vidal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.11383},
  year   = {2020}
}

备注

6+7 pages, 12 figures