基于非平衡偏置的有限温度下大范围纠缠
量子物理
2024-07-24 v2 介观与纳米尺度物理
量子气体
统计力学
摘要
局部量子多体系统的热力学平衡态因其空间上衰减的相关性,严重限制了在有限温度下可观察的多体纠缠结构类型。然而,在非平衡稳态情况下,这些限制可能被打破。本文研究了包含普遍保持电荷和能量守恒的非相互作用杂质的、连接于其边缘的两个不同平衡能量分布浓缩物的一维格点自由费米子系统。这些分布可能在温度、化学势,或两者之间存在差异,从而引发外部偏置。我们推导了若干量子信息测度——相互信息、其瑞利一般化形式以及费米子负相关性——的解析渐近表达式,用于量化位于杂质对侧的两个子系统之间的相关性和纠缠。我们表明,这些测度(到主导阶)与一个子系统与另一子系统镜像像(关于杂质反射)的重叠成线性比例,独立于子系统之间的距离。虽然在零温度下,负相关性和瑞利版本的相互信息之间观察到简单的比例关系,但在有限温度下这种关系被打破,表明这些量度代表了不同来源的强长程相关。我们的结果扩展了之前仅限于化学势偏置下零温度下的发现,严格证明了长程体积定律纠缠效应在有限温度下是稳健的。
引用
@article{arxiv.2404.10822,
title = {Extensive Long-Range Entanglement at Finite Temperatures from a Nonequilibrium Bias},
author = {Shachar Fraenkel and Moshe Goldstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10822},
year = {2024}
}
备注
16+4 pages, 4 figures. v2: Published version, 17+4 pages, 5 figures