非平衡稳态中的纠缠度量：一维精确结果

纠缠在凝聚态多体系统研究中起着突出作用：纠缠度量不仅量化了这些系统在量子信息协议中的可能用途，也阐明了其物理特性。然而，精确解析结果仍然稀少，尤其是对于非平衡系统。本工作中，我们考察了一个范式性的一维费米子系统，其由均匀紧束缚链及其中心附近任意散射区组成，并在零温下受直流偏置电压作用。因此系统被维持于携流的非平衡稳态，但该态仍可用纯量子态描述。利用 Fisher-Hartwig 猜想的推广，我们给出了子系统与其补空间二分纠缠熵的精确计算，并表明纠缠随子系统长度的标度高度异常，同时包含体积律线性项与对数项。线性项与散射导致的非完美透射有关，并给出了 Levitov-Lesovik 全计数统计公式的推广。对数项源于分布函数中的费米不连续。我们的分析还给出了粒子数分辨纠缠的精确表达式。我们发现，尽管到主导阶纠缠等分成立，但打破它的首项随子系统尺寸增长，这是一种在先前研究系统中未观测到的新奇行为。我们将一般结果应用于带单个杂质位的紧束缚链具体模型，并表明解析表达式与数值计算吻合良好。该解析结果进一步推广至容纳多个散射区的情况。