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非厄米系统中统一的体积-纠缠对应关系

量子物理 2026-03-04 v2

摘要

非厄米皮肤效应(NHSE)根本性地破坏了常规的体积-边界对应关系(BBC),使拓扑诊断陷入危机。虽然定义在广义布里渊 zone 上的非厄米布洛赫极化 PβP_{\beta} 重建了动量空间中的拓扑结构,但直接且稳健的实空间体积探针仍然缺失。我们通过在 PβP_{\beta} 与双正交基态纠缠极化 χ\chi 之间建立普遍对应关系来解决这一问题。引入去除 NHSE 且保持体积拓扑的准双侧哈密顿量 H~\tilde{H},我们在准局域性假设下严格证明了基本恒等式 Pβχ(H~)(mod1)P_{\beta} \equiv \chi(\tilde{H})\pmod 1 于热力学极限。关键在于,我们展示了这种等价性超越了限制传统拓扑不变量的局域性约束。当 H~\tilde{H} 因位置方差发散而变得非局域时,常规的 Resta 极化失效,但我们发现 χ(H~)\chi(\tilde{H}) 仍保持稳健的量化特征,由 Toeplitz 算子 Fredholm 指数所保护。我们的工作因此识别出纠缠作为一种唯一的实空间诊断,能够在局域性破裂后捕获非厄米拓扑,从而在包括线间隙、点间隙和无间隙相等多种非厄米系统中成功恢复 BBC,从而在非厄米物理中统一了几何与纠缠范式。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.17846,
  title  = {Unified Bulk-Entanglement Correspondence in Non-Hermitian Systems},
  author = {Xudong Zhang and Zhaoyu Sun and Bin Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.17846},
  year   = {2026}
}