論文の概要: Multipartite entanglement of the topologically ordered state in a
perturbed toric code
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.03315v1
- Date: Tue, 7 Sep 2021 20:20:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 22:34:27.211615
- Title: Multipartite entanglement of the topologically ordered state in a
perturbed toric code
- Title（参考訳）: 摂動トーリック符号における位相秩序状態の多成分絡み合い
- Authors: Yu-Ran Zhang, Yu Zeng, Tao Liu, Heng Fan, J. Q. You, Franco Nori
- Abstract要約: 量子フィッシャー情報(QFI)によって観測されるマルチパーティの絡み合いは、スピン=$frac12$トーリック符号モデルにおける位相量子相転移を特徴付けることができることを示す。
この結果は,外乱に対して頑健であり,位相的に保護された量子計算の候補である位相位相に対する洞察を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.589873789289562
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate that multipartite entanglement, witnessed by the quantum
Fisher information (QFI), can characterize topological quantum phase
transitions in the spin-$\frac{1}{2}$ toric code model on a square lattice with
external fields. We show that the QFI density of the ground state can be
written in terms of the expectation values of gauge-invariant Wilson loops for
different sizes of square regions and identify $\mathbb{Z}_2$ topological order
by its scaling behavior. Furthermore, we use this multipartite entanglement
witness to investigate thermalization and disorder-assisted stabilization of
topological order after a quantum quench. Moreover, with an upper bound of the
QFI, we demonstrate the absence of finite-temperature topological order in the
2D toric code model in the thermodynamic limit. Our results provide insights to
topological phases, which are robust against external disturbances, and are
candidates for topologically protected quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 量子フィッシャー情報(QFI)によって観測された多部交絡は、外部磁場を持つ正方格子上のスピン=$$\frac{1}{2}$トーリック符号モデルにおける位相量子相転移を特徴付けることができる。
基底状態のQFI密度は、正方領域の異なる大きさのゲージ不変ウィルソンループの期待値を用いて記述することができ、そのスケーリング挙動により$\mathbb{Z}_2$トポロジ的順序を同定することができる。
さらに, この多部絡み目を用いて, 量子クエンチ後のトポロジカル秩序の熱化と乱れ支援安定化について検討する。
さらに, qfiの上限を上限として, 熱力学的極限における2次元トーリック符号モデルにおける有限温度位相秩序の欠如を示す。
この結果は,外乱に対して頑健であり,位相的に保護された量子計算の候補である位相位相に対する洞察を与える。
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