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量子自旋链中工程耗散诱导的纠缠相变:从对数增长到面积律

量子物理 2021-12-01 v1 其他凝聚态物理

摘要

近期理论工作表明,相干幺正动力学与环境执行的随机测量沿波函数轨迹的竞争,可引发纠缠标度中的相变。本工作与这些先前研究互补,分析了哈密顿量与耗散动力学角色反转的情形。我们考虑一种工程耗散,其稳定量子自旋1/2-1/2链的纠缠相,而竞争的单粒子或相互作用哈密顿量动力学诱导去纠缠相。聚焦于单粒子幺正动力学,我们发现当幺正演化与非幺正动力学之间的竞争比增大时,系统经历从对数增长到面积律的纠缠相变。我们证明该相变在有限竞争比下于哈密顿量与测量动力学的态依赖可观测量中显现。另一方面,在由 Lindblad 主方程控制的轨迹平均稳态动力学中相变缺席:尽管纯耗散动力学稳定纠缠态,但对任何非零哈密顿量贡献系统最终不可挽回地进入无序相。此外,单轨迹分析揭示纠缠熵的分布构成该相变的有效指示符。作为补充,我们探索了耗散与相互作用哈密顿量生成的相干动力学的竞争,并证明该纠缠相变在此第二模型中也发生。我们的结果表明此类相变在一类更广泛的哈密顿量中出现,凸显了其在受监测开放量子多体系统中的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.10092,
  title  = {Engineered dissipation induced entanglement transition in quantum spin chains: from logarithmic growth to area law},
  author = {Thomas Botzung and Sebastian Diehl and Markus Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10092},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages including appendices, 15 figures, 2 tables