二聚化自旋系统中纠缠的广义平均场描述

我们讨论了一种基于选择任意算符子集来表示系统密度矩阵的广义自洽平均场处理，及其在复合量子系统中纠缠评估问题的应用。作为一个具体例子，我们详细研究了一种对平均场方法，用于处理横向场中具有各向异性铁磁型 XY 和 XYZ 耦合的二聚化自旋 1/2 系统的基态，包括具有最近邻及更长程耦合的链和阵列。该方法是完全解析的，并且能够捕捉到这些系统基态的主要特征，这与传统的单自旋平均场形成对比。其相图与后者的相图显著不同，表现出如果对间耦合足够弱，则在有限场窗口内发生 ($S_z$) 宇称破缺，同时在该窗口以下存在完全二聚化相，在其以上存在部分对齐相。随后证明，通过对称性恢复，该方法不仅能正确预测一个对内的并发度，还能预测其与链其余部分的纠缠，后者在宇称破缺窗口中显示出显著的峰值。微扰修正允许重现更精细的可观测量，如弱耦合自旋间的纠缠和低能谱。所有预测均针对有限系统的精确结果进行了检验。