能量作为量子多体系统的纠缠判据

我们研究所有低能态均纠缠的量子多体系统。作为量化此类系统的工具，我们引入纠缠隙的概念，即基态能量与可分离(未纠缠)态所能达到的最小能量之间的能量差。若系统能量位于纠缠隙内，则系统态必定纠缠。我们找到了具有最大可能纠缠隙的哈密顿量；对于由两个相互作用的自旋-1/2 子系统构成的系统，海森堡反铁磁体即为一例。我们还引入一个相关概念——纠缠隙温度：在此温度以下热态必定纠缠，由其能量作为判据。我们给出一个二分哈密顿量的例子，其在固定总能量范围内具有任意高的纠缠隙温度。对于二分自旋晶格，我们证明了一个定理，表明纠缠隙随配位数增加而必然减小。我们研究了受阻晶格与量子相变这些影响纠缠隙的物理现象。