通过随机化测量检测强到弱对称性破缺的方案
量子物理
2026-01-26 v2 量子气体
统计力学
摘要
对称性破缺在对量子许多体系统的相位分类中起着核心作用。近期的发展突显了一种新型对称性破缺模式, 即密度矩阵的强对称性自发性破分为弱对称性。这一强到弱对称性破缺通常通过多副本关联函数检测, 例如R\'enyi-2 关联子。本文提出了一种使用随机化测量工具箱检测强到弱对称性破缺的实用方案。该方案涉及收集(i)原始量子态和(ii)经带电算子演化后的量子态的随机Pauli测量结果。基于测量结果, 在大量样本下, 我们可以获得R\'enyi-2 关联子的精确解。即使在样本量较小的情况下, 我们也能提供一种估计相位边界的替代方法, 以相当可靠的准确性。我们以包含全部去相干的Ising链进行数值模拟进行示范。我们的结果为在混合量子态中研究新型量子相的实验研究开辟了可能性。
引用
@article{arxiv.2412.18397,
title = {Scheme to Detect the Strong-to-weak Symmetry Breaking via Randomized Measurements},
author = {Ning Sun and Pengfei Zhang and Lei Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18397},
year = {2026}
}
备注
7 pages, 4 figures + supplemental material