拓扑压缩纠缠:一维拓扑超导体的非局域序参量
统计力学
2022-10-03 v4 高能物理 - 理论
数学物理
math.MP
量子物理
摘要
识别表征拓扑系统(特别是拓扑超导体与拓扑绝缘体)的基于纠缠的序参量,在过去二十年中一直是量子物质物理的主要挑战。此处我们表明,多体系统边缘之间端到端、长距离的二分压缩纠缠(定义为边到边量子条件互信息)是一维及准一维几何中拓扑超导体的自然非局域序参量。对于整个拓扑相中的 Kitaev 链,边缘压缩纠缠被量子化为 log(2)/2,即最大 Bell 态纠缠的一半,并在平庸相中消失。此类拓扑压缩纠缠在量子相变处展现正确的标度行为,在相互作用存在时稳定,并对无序与局域扰动具有鲁棒性。相对于不同多分割定义的边缘量子条件互信息与边缘压缩纠缠可区分拓扑超导体与对称性破缺磁体,这通过对比费米子 Kitaev 链与横场中自旋-1/2 Ising 模型得以展示。对于具有不同数目边缘模的多个拓扑相的系统,如准一维 Kitaev 梯,拓扑压缩纠缠计数 Majorana 激发的数目并区分系统的不同拓扑相。事实上,我们表明,即便对于如具有长程跳跃、呈现几何阻挫及被抑制的体-边对应的 Kitaev 领结等系统,边缘量子条件互信息与边缘压缩纠缠仍是拓扑超导性的有效探测手段。
引用
@article{arxiv.2201.12035,
title = {Topological squashed entanglement: nonlocal order parameter for one-dimensional topological superconductors},
author = {Alfonso Maiellaro and Antonio Marino and Fabrizio Illuminati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12035},
year = {2022}
}
备注
23 pages, 11 figures