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矩阵乘积酉算子:结构、对称性与拓扑不变量

强关联电子 2017-08-21 v2 量子物理

摘要

矩阵乘积向量构成了研究和分类一维量子系统的合适框架。在本工作中,我们发展了矩阵乘积酉算子(MPUs)的结构理论,这些算子例如出现在一维系统时间演化的描述中。我们证明所有 MPUs 都具有严格的因果锥,使其成为量子元胞自动机(QCAs),并推导出了 MPUs 的规范形式,通过局域规范将同一酉算子的不同 MPU 表示联系起来。我们利用这一规范形式证明了 MPUs 的一个指标定理,给出了两个 MPUs 绝热连通的精确条件,为 [Commun. Math. Phys. 310, 419 (2012), arXiv:0910.3675] 中关于 QCAs 的结果提供了另一种推导。我们还讨论了对称性对 MPU 分类的影响。特别地,我们表征了在共轭、时间反演或转置下不变的 MPU 所对应的张量。在第一种情况下,我们给出了所有等价类的完整表征。最后,我们给出了几个具有不同对称性的 MPU 示例。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.09188,
  title  = {Matrix Product Unitaries: Structure, Symmetries, and Topological Invariants},
  author = {J. Ignacio Cirac and David Perez-Garcia and Norbert Schuch and Frank Verstraete},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.09188},
  year   = {2017}
}

备注

v2: Minor corrections. See also the related work arXiv:1704.01943 by Sahinoglu et al