論文の概要: Engineered dissipation induced entanglement transition in quantum spin
chains: from logarithmic growth to area law
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.10092v1
- Date: Fri, 18 Jun 2021 12:41:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-26 08:26:52.441433
- Title: Engineered dissipation induced entanglement transition in quantum spin
chains: from logarithmic growth to area law
- Title（参考訳）: 工学的散逸による量子スピン鎖の絡み合い転移:対数成長から領域法則へ
- Authors: Thomas Botzung, Sebastian Diehl and Markus M\"uller
- Abstract要約: 最近の理論的研究により、コヒーレントなユニタリ力学と測定の競合が絡み合いのスケーリングの遷移を引き起こすことが示されている。
我々は、量子スピンの絡み合った位相を$-1/2$鎖で安定化させる工学的な散逸を考える。
対数的成長から地域法則への絡み合いは, ユニタリ進化と非ユニタリダイナミクスの競合比が増加するときに生じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent theoretical work has shown that the competition between coherent
unitary dynamics and stochastic measurements, performed by the environment,
along wavefunction trajectories can give rise to transitions in the
entanglement scaling. In this work, complementary to these previous studies, we
analyze a situation where the role of Hamiltonian and dissipative dynamics is
reversed. We consider an engineered dissipation, which stabilizes an entangled
phase of a quantum spin$-1/2$ chain, while competing single-particle or
interacting Hamiltonian dynamics induce a disentangled phase. Focusing on the
single-particle unitary dynamics, we find that the system undergoes an
entanglement transition from a logarithmic growth to an area law when the
competition ratio between the unitary evolution and the non-unitary dynamics
increases. We evidence that the transition manifests itself in state-dependent
observables at a finite competition ratio for Hamiltonian and measurement
dynamics. On the other hand, it is absent in trajectory-averaged steady-state
dynamics, governed by a Lindblad master equation: although purely dissipative
dynamics stabilizes an entangled state, for any non-vanishing Hamiltonian
contribution the system ends up irremediably in a disordered phase. In
addition, a single trajectory analysis reveals that the distribution of the
entanglement entropy constitutes an efficient indicator of the transition.
Complementarily, we explore the competition of the dissipation with coherent
dynamics generated by an interacting Hamiltonian, and demonstrate that the
entanglement transition also occurs in this second model. Our results suggest
that this type of transition takes place for a broader class of Hamiltonians,
underlining its robustness in monitored open quantum many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 近年の理論的研究により、波動関数軌道に沿って環境によって行われるコヒーレントユニタリ力学と確率的測定の競合が絡み合いのスケーリングの遷移を引き起こすことが示されている。
本研究では,これらの研究の補完として,ハミルトン力学と散逸力学の役割が逆転する状況を分析する。
我々は、量子スピンの絡み合った位相を$-1/2$の鎖で安定化する工学的な散逸を考える一方で、単一粒子と競合する一方、相互作用するハミルトン力学は絡み合った位相を誘導する。
単粒子ユニタリダイナミクスに着目して,ユニタリ進化と非ユニタリダイナミクスの競合比が増加すると,システムは対数成長から領域法則への絡み合い遷移を行うことがわかった。
我々は遷移がハミルトン力学と測定力学の有限競合比で状態依存可観測物に現れることを証明している。
一方、軌道平均定常状態力学ではリンドブラッドマスター方程式(英語版)(lindblad master equation:pure dissipative dynamics)に支配されている:純粋に散逸した動力学は絡み合った状態を安定化するが、非バナッシブ・ハミルトニアンの貢献に対して、システムは無秩序な段階で不整脈に終わる。
さらに、単一の軌道解析により、絡み合うエントロピーの分布が遷移の効率的な指標となることが分かる。
補足的に、相互作用するハミルトニアンによって生成されるコヒーレント力学との散逸の競合を探求し、この第2モデルにも絡み合い遷移が生じることを示す。
以上の結果から,この遷移はより広いハミルトニアンのクラスで発生し,観測された開量子多体系において頑健性を示すことが示唆された。
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