論文の概要: Quantum R\'enyi entropy by optimal thermodynamic integration paths

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14199v2
• Date: Wed, 13 Jul 2022 16:16:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 01:46:05.374665
• Title: Quantum R\'enyi entropy by optimal thermodynamic integration paths
• Title（参考訳）: 最適熱力学積分経路による量子R'enyiエントロピー
• Authors: Miha Srdin\v{s}ek, Michele Casula, Rodolphe Vuilleumier
• Abstract要約: ここでは、R'enyiエントロピーを効率的に評価できる最適熱力学積分法に基づく理論的枠組みを紹介する。 本研究では, 1次元量子イジングモデルでこれを実証し, ホルミ酸二量体におけるエンタングルメントエントロピーの評価を行う。
• 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: Despite being a well-established operational approach to quantify entanglement, R\'enyi entropy calculations have been plagued by their computational complexity. We introduce here a theoretical framework based on an optimal thermodynamic integration scheme, where the R\'enyi entropy can be efficiently evaluated using regularizing paths. This approach avoids slowly convergent fluctuating contributions and leads to low-variance estimates. In this way, large system sizes and high levels of entanglement in model or first-principles Hamiltonians are within our reach. We demonstrate it in the one-dimensional quantum Ising model and perform the evaluation of entanglement entropy in the formic acid dimer, by discovering that its two shared protons are entangled even above room temperature.
• Abstract（参考訳）: エンタングルメントを定量化するためのよく確立された操作アプローチであるにもかかわらず、r\'enyiエントロピー計算は計算の複雑さに苦しめられている。 本稿では,r\'enyiエントロピーを正規化経路を用いて効率的に評価できる最適熱力学積分スキームに基づく理論的枠組みを提案する。 このアプローチはゆっくりと収束するゆらぎのある寄与を回避し、低分散推定をもたらす。 このようにして、モデルまたは第一原理ハミルトニアンの大きいシステムサイズと高いレベルの絡み合いが我々の手の届く範囲内にある。 本研究では, 1次元量子イジングモデルでこれを実証し, 2つの共有陽子が室温以上で絡み合っていることを発見し, 分岐エントロピーの評価を行った。

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