退相干一维临界态中的量子强到弱自发对称破缺

对称破缺一直是分类量子相和相变的核心主题。最近，这一概念被扩展到开放系统的混合态上，由于超越封闭系统的新物理现象的出现而引起了广泛关注。在本工作中，我们揭示了一种混合态中的新型相变，称为量子强到弱自发对称破缺（SWSSB）。通过结合场论计算和大规模矩阵乘积态模拟，我们绘制了 XXZ 临界自旋链在局域强对称保持退相干下的全局相图，其中包含一个 SWSSB 相和一个平凡的 Luttinger 液体相，两者由一条属于边界 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 普适类且具有变化有效中心电荷的直线临界线分隔。重要的是，我们从两个互补的视角分析了这一转变：一方面，通过表征对称破缺的序参量的行为；另一方面，从量子信息的视角出发，通过研究熵数量子和量子可恢复性的概念。值得注意的是，我们情况下的 SWSSB 转变是纯粹量子的，即即使在任意退相干强度下，它也只能通过调节哈密顿量参数来驱动，这从根本上将其与文献中广泛讨论的退相干驱动的 SWSSB 转变区分开来。重要的是，我们统一的理论框架适用于广泛的一类一维量子系统，包括自旋链和费米子系统，它们在任意对称保持退相干通道下的低能物理可由 Luttinger 液体理论描述。最后，我们还讨论了我们理论在量子模拟器平台上的实验相关性。