論文の概要: Fate of entanglement in one-dimensional fermion liquid with coherent particle loss

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.13550v2
• Date: Thu, 25 May 2023 02:22:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-27 00:35:45.633218
• Title: Fate of entanglement in one-dimensional fermion liquid with coherent particle loss
• Title（参考訳）: コヒーレント粒子損失を有する1次元フェルミオン液体中の絡み合いのFate
• Authors: Wei-Zhu Yi, Hao-Jie Lin, Ze-Xun Lin, Wei-Qiang Chen
• Abstract要約: 隣接格子粒子損失を有する一次元フェルミオン系の動的特性について検討した。 本研究は,短期量子デバイスとオープンシステムの量子シミュレーションに有用な知見を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5081221761654757
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum many-body systems and quantum devices experience the detrimental effects of noise and particle losses, necessitating their treatment as open quantum systems or, in approximation, as non-Hermitian systems. These systems exhibit nontrivial characteristics in their time evolution that differ significantly from closed systems. In this Letter, we study the dynamic properties of a one-dimensional fermionic system with adjacent-lattice particle loss. By utilizing time-dependent correlation matrix methods and bosonization techniques, we demonstrate that, as the system evolves over time, its (bipartite) von Neumann entropy exhibits a universal behavior of rapid increase due to thermalization effects at short times, independent of the effective Hamiltonian and Liouvillian spectra, even in the presence of interactions. Additionally, we show that the asymmetric non-Hermitian terms in the effective Hamiltonian caused by adjacent-lattice quantum jumps lead to left-right asymmetry of quasiparticles in momentum space, which is ubiquitous in non-Hermitian skin effects and introduces momentum-space entanglement independent of the interaction strength at early times. Our study illuminates the universal fate of non-Hermitian fermionic liquids in the open quantum context, enriching our understanding of non-Hermitian many-body systems over the entire time range. Furthermore, our findings provide valuable insights for near-term quantum devices and the quantum simulation of open systems.
• Abstract（参考訳）: 量子多体系と量子デバイスはノイズと粒子損失の有害な効果を経験し、それらの処理を開放量子系または近似的に非エルミート系として扱う必要がある。 これらの系は閉系と大きく異なる時間進化において非自明な特性を示す。 本稿では, 隣接格子粒子損失を有する1次元フェルミオン系の動的特性について検討する。 時間依存相関行列法とボゾナイズ手法を用いることにより、系が時間とともに進化するにつれて、その(二成分)フォン・ノイマンエントロピーは、相互作用の存在下でも、効果的なハミルトニアンスペクトルやリウビリアンスペクトルとは無関係に、短時間に熱化効果によって急速に増加する普遍的な挙動を示す。 さらに、隣接格子量子ジャンプによる実効ハミルトニアンの非対称な非エルミート項は、非エルミート皮膚効果においてユビキタスな運動量空間における準粒子の左右の非対称性をもたらし、初期の相互作用強度とは無関係に運動量空間の絡み合いをもたらすことを示す。 本研究は,非エルミート性フェルミイオン液体の開量子コンテキストにおける普遍的運命を照らし,非エルミート多体系の全時間的理解を深める。 さらに,本研究は,短期量子デバイスとオープンシステムの量子シミュレーションに有用な知見を提供する。

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