論文の概要: Real-space entanglement of quantum fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.14575v3
- Date: Tue, 21 Sep 2021 05:57:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 22:10:49.490575
- Title: Real-space entanglement of quantum fields
- Title（参考訳）: 量子場の実空間絡み合い
- Authors: Jerome Martin, Vincent Vennin
- Abstract要約: そのようなセットアップは、どのようにして二部連続ガウス系によって記述できるかを示す。
我々は、絡み合いエントロピー、相互情報、量子不協和に関する明示的かつ正確な公式を導出する。
- 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 introduce a new method permitting the analytical determination of
entanglement entropy (and related quantities) between configurations of a
quantum field, which is either free or in interaction with a classical source,
at two distinct spatial locations. We show how such a setup can be described by
a bipartite, continuous Gaussian system. This allows us to derive explicit and
exact formulas for the entanglement entropy, the mutual information and the
quantum discord, solely in terms of the Fourier-space power spectra of the
field. This contrasts with previous studies, which mostly rely on numerical
considerations. As an illustration, we apply our formalism to massless fields
in flat space, where exact expressions are derived that only involve the ratio
between the size of the regions over which the field is coarse-grained, and the
distance between these regions. In particular, we recover the well-known fact
that mutual information decays as the fourth power of this ratio at large
distances, as previously observed in numerical works. Our method leads to the
first analytical derivation of this result, and to an exact formula that also
applies to arbitrary distances. Finally, we determine the quantum discord and
find that it identically vanishes (unless coarse-graining is performed over
smeared spheres, in which case it obeys the same suppression at large distance
as mutual information).
- Abstract（参考訳）: 2つの異なる空間的位置において、自由または古典的ソースと相互作用する量子場の配置間の絡み合いエントロピー(および関連する量)を解析的に決定できる新しい方法を提案する。
そのような構成を二部連続ガウス系によってどのように記述できるかを示す。
これにより、場のフーリエ空間のパワースペクトルのみを用いて、絡み合いエントロピー、相互情報、量子ディスコードに対する明示的かつ厳密な公式を導出することができる。
これは、主に数値的な考察に依存する以前の研究とは対照的である。
例示として、平面空間の質量を持たない場に対して、その場が粗い領域の大きさとそれらの領域間の距離の比のみを含む正確な表現が導出されるような形式性を適用する。
特に,この比の4番目のパワーである相互情報が遠距離で崩壊するという,よく知られた事実を数値計算で確認した。
この方法は、この結果の最初の解析的導出と、任意の距離にも適用される正確な公式につながる。
最後に、量子不一致を判定し、同値に消失することを見出す(スメア球面上で粗粒化が行なわなければ、その場合、相互情報と遠距離で同じ抑制に従う)。
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