基于Wigner函数的费米子纠缠熵：激发态与开放量子系统

我们提出一种基于新“Wigner特征”的方法，利用Keldysh场论计算费米子子系统的纠缠熵。这规避了为多体系统计算R\'{e}nyi熵而处理复杂流形的需求。我们给出任意Fock态初始化的不相互作用开放量子系统的R\'{e}nyi与von-Neumann纠缠熵的精确解析公式。我们用此形式体系考察一维费米子动量Fock态的纠缠熵。我们展示Fock态的纠缠熵可随子系统尺寸呈对数或线性标度，取决于动量分布中不连续点数少于或多于子系统尺寸。这种按占据动量块数进行的态分类，使我们能解析估计特定子系统尺寸下临界与非临界Fock态的数目。我们也用此形式体系描述以系统中心单一畴壁初始化的开放量子系统的纠缠动力学。利用纠缠熵与互信息，我们将动力学理解为畴壁波前的相干运动、畴壁的创生与湮灭，以及与浴的不相干粒子交换。