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高阶形式异常蕴含本征长程纠缠

量子物理 2025-11-06 v2 强关联电子 高能物理 - 理论

摘要

我们证明,遵守异常有限高阶形式对称性的通用有隙量子多体态与任何短程纠缠(SRE)态的重叠呈指数级小。因此,高阶形式对称性的异常强制本征长程纠缠,这与普通(0-形式)对称性的异常形成对比,后者与对称SRE态(具体而言,对称猫态)是兼容的。作为应用,我们证明强高阶形式对称性的异常为d ≥ 2空间维度中的混合态拓扑序提供了一种诊断工具。我们还识别出一种新的(3+1)D本征混合态拓扑序,它不遵守(3+1)D Toric Code(含费米子环激发)通过局域退相干进行远程可探测性。这种远程可探测性的破缺,正如强高阶形式对称性的异常所编码的那样,提供了对本征混合态拓扑序的部分表征。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.10569,
  title  = {Higher-Form Anomalies Imply Intrinsic Long-Range Entanglement},
  author = {Po-Shen Hsin and Ryohei Kobayashi and Abhinav Prem},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10569},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 6 figures. Numerous revisions, extended to gapless systems, added refs