論文の概要: Quantum critical phase transition between two topologically-ordered
phases in the Ising toric code bilayer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.05982v1
- Date: Mon, 12 Oct 2020 19:16:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 06:58:38.804972
- Title: Quantum critical phase transition between two topologically-ordered
phases in the Ising toric code bilayer
- Title（参考訳）: イジングトーリック符号二層における2つの位相秩序相間の量子臨界相転移
- Authors: R. Wiedmann, L. Lenke, M.R. Walther, M. M\"uhlhauser, K.P. Schmidt
- Abstract要約: 正方形格子上の2つのトーリック符号層がイジング相互作用によって結合され、固有の位相秩序を持つ2つの異なる位相を示すことを示す。
弱結合の $mathbbZtimesmathbbZ$ と強結合の $mathbbZ$ の間の二階量子相転移は、両側からのボゾン準粒子の凝縮によって説明できる。
- 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 demonstrate that two toric code layers on the square lattice coupled by an
Ising interaction display two distinct phases with intrinsic topological order.
The second-order quantum phase transition between the weakly-coupled
$\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2$ and the strongly-coupled $\mathbb{Z}_2$
topological order can be described by the condensation of bosonic
quasiparticles from both sides and belongs to the 3d Ising$^*$ universality
class. This can be shown by an exact duality transformation to the
transverse-field Ising model on the square lattice, which builds on the
existence of an extensive number of local $\mathbb{Z}_2$ conserved parities.
These conserved quantities correspond to the product of two adjacent star
operators on different layers. Notably, we show that the low-energy effective
model derived about the limit of large Ising coupling is given by an effective
single-layer toric code in terms of the conserved quantities of the Ising toric
code bilayer. The two topological phases are further characterized by the
topological entanglement entropy which serves as a non-local order parameter.
- Abstract（参考訳）: イジン相互作用によって結合された正方格子上の2つのトーリック符号層は、内在的な位相次数を持つ2つの異なる位相を示す。
弱結合した$\mathbb{z}_2\times\mathbb{z}_2$と強結合した$\mathbb{z}_2$位相秩序の間の2階の量子相転移は、両側からのボソニック準粒子の凝縮によって記述され、3d ising$^*$ universalityクラスに属する。
これは正方格子上の横場イジングモデルへの完全双対性変換によって示され、これは多くの局所的な $\mathbb{z}_2$ 保存パリティの存在に基づいている。
これらの保存量は、異なる層上の隣接する2つの恒星作用素の積に対応する。
特に,大きなイジング結合の限界を導出する低エネルギー有効モデルは,イジングトーリック符号の2層の保存量の観点から,有効な単層トーリック符号によって与えられることを示した。
2つの位相位相は、非局所的な順序パラメータとして機能するトポロジ的絡み合いエントロピーによってさらに特徴づけられる。
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