多体团簇伊辛模型中的拓扑与向列有序相

我们提出了一个具有多体团簇相互作用和伊辛相互作用的完全可解析求解的模型族。该模型族表现出分别被称为团簇相和伊辛相的两个相。临界点被证明与团簇尺寸 $n+2$ 无关，并且恰好在两种相互作用权重相等时达到。对于偶数 $n$，我们证明团簇相对应于向列有序相，而对于奇数 $n$ 则对应于对称保护拓扑有序相。尽管复杂，我们能够量化相邻自旋的多粒子纠缠内容。我们证明不存在二分纠缠，或者更详细地说，不存在 $n+1$-体纠缠。这是可能的，因为哈密顿量的非平凡对称性限制了态空间。事实上，仅当伊辛相互作用足够强时，（局域的）真正的 $n+2$-体纠缠才建立起来。由于其可解析求解性，$n$-团簇-伊辛模型可作为研究非平凡自旋有序的原型；并且由于其特殊的纠缠性质，它们可作为量子信息任务性能的潜在参考系统。