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最大纠缠与冻结信息:动力学量子相变的统一框架

量子物理 2026-01-21 v2 量子气体

摘要

动力学量子相变(DQPTs)是以 Loschmidt 回波归零为标志的时间奇点,但其潜在的量子信息结构仍难以捉摸。在此,我们引入动量分辨的纠缠熵,作为平移不变自由系统中 DQPTs 的直接探针。我们解析地证明,与 DQPT 相关的每个临界动量模式 kk^{*} 的纠缠均饱和于最大值 ln2\ln{2},与 Loschmidt 回波的消失相一致。至关重要的是,我们证明这种最大纠缠普遍抑制了信息置乱:动量分辨的乱序关联函数(OTOC)在 kk^{*} 处对所有时间均恒为零。我们证明了这三个特征——Fisher 零点、最大纠缠和消失的 OTOC——在横场 Ising 模型和 Su-Schrieffer-Heeger 模型中是等价的,尽管它们的二分方式不同(动量对 vs. 子晶格)。我们的结果为 DQPTs 建立了一个统一的、基于信息论的框架,揭示了它们是量子关联饱和且信息流停滞的点。本工作将纠缠和置乱提升为核心动力学序参量,为非平衡量子临界性提供了通用视角。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.04535,
  title  = {Maximal Entanglement and Frozen Information: A Unified Framework for Dynamical Quantum Phase Transitions},
  author = {Kaiyuan Cao and Mingzhi Li and Xiang-Ping Jiang and Shu Chen and Jian Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04535},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages,1 figure