論文の概要: R\'enyi Entropy Singularities as Signatures of Topological Criticality
in Coupled Photon-Fermion Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.06619v3
- Date: Mon, 23 Nov 2020 14:49:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-10 04:18:08.371114
- Title: R\'enyi Entropy Singularities as Signatures of Topological Criticality
in Coupled Photon-Fermion Systems
- Title（参考訳）: 結合光子-フェルミオン系における位相臨界のシグネチャとしてのr\'enyiエントロピー特異点
- Authors: F. P. M. M\'endez-C\'ordoba, J. J. Mendoza-Arenas, F. J. G\'omez-Ruiz,
F. J. Rodr\'iguez, C. Tejedor, L. Quiroga
- Abstract要約: キャビティに埋め込まれたキタエフ鎖の位相相転移は, 実験的に観測可能な光子観測器を用いて同定可能であることを示す。
観測可能点と量子エントロピー特異点との直接リンクを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show that the topological phase transition for a Kitaev chain embedded in
a cavity can be identified by measuring experimentally accessible photon
observables such as the Fano factor and the cavity quadrature amplitudes.
Moreover, based on density matrix renormalization group numerical calculations,
endorsed by an analytical Gaussian approximation for the cavity state, we
propose a direct link between those observables and quantum entropy
singularities. We study two bipartite entanglement measures, the von Neumann
and R\'enyi entanglement entropies, between light and matter subsystems. Even
though both display singularities at the topological phase transition points,
remarkably only the R\'enyi entropy can be analytically connected to the
measurable Fano factor. Consequently, we show a method to recover the bipartite
entanglement of the system from a cavity observable. Thus, we put forward a
path to experimentally access the control and detection of a topological
quantum phase transition via the R\'enyi entropy, which can be measured by
standard low noise linear amplification techniques in superconducting circuits.
In this way, the main quantum information features of Majorana polaritons in
photon-fermion systems can be addressed in feasible experimental setups.
- Abstract（参考訳）: キャビティに埋め込まれた北エブ鎖の位相相転移は、ファノ因子やキャビティ二次振幅などの実験的にアクセス可能な光子観測値を測定することで同定できることを示す。
さらに,キャビティ状態の解析的ガウス近似により支持される密度行列再正規化群数値計算に基づいて,これらの観測可能点と量子エントロピー特異点との直接リンクを提案する。
我々は、フォン・ノイマンと R'enyi のエンタングルメント・エントロピーという、光と物質のサブシステムの間の2つの二部構造エンタングルメント測度について研究する。
位相相転移点における両方の表示特異点にもかかわらず、明らかにR'enyiエントロピーのみが測定可能なファノ因子に解析的に接続できる。
その結果,観測可能な空洞からシステムの二部構造を復元する方法が得られた。
そこで,超伝導回路における標準低雑音線形増幅技術を用いて測定できるR'enyiエントロピーを用いて,位相量子相転移の制御と検出を実験的に行う方法を提案した。
このように、フォトンフェミオン系におけるマヨラナ偏光子の主な量子情報特徴は、可能な実験装置で対処することができる。
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