多体系统中边缘态的局部可转换性与量子模拟

在某些多体系统中，即使关联长度减小，特定的基态纠缠（Renyi）熵也会增加。这种纠缠的非单调性是非经典性的潜在指标。在本工作中，我们证明了这种被称为非局部可转换性的现象是由于系统中发生的边缘态（解）构造所致。为此，我们采用伊辛链作为示例，展示有序 - 无序量子相变。结合解析和数值方法，我们计算了各种系统二分 (A|B) 的纠缠熵，并考虑了具有和不具有 Majorana 边缘态的基态。我们发现，享有哈密顿量对称性的热基态表现出非局部可转换性，前提是 A 或 B 小于或与关联长度同阶。相比之下，有序（对称性破缺）基态始终是局部可转换的。边缘态的行为解释了所有这些结果，并可能揭示一种范式以理解其他量子物质相中的局部可转换性。我们建立的可转换性与非局部量子关联之间的联系，为通用量子模拟器应具备哪些特征以超越经典机器提供了明确的标准。