論文の概要: Bounding Entanglement Entropy Using Zeros of Local Correlation Matrices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.07236v2
• Date: Sat, 17 Dec 2022 01:19:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-28 20:30:47.417280
• Title: Bounding Entanglement Entropy Using Zeros of Local Correlation Matrices
• Title（参考訳）: 局所相関行列の零点を用いた境界エンタングルメントエントロピー
• Authors: Zhiyuan Yao, Lei Pan, Shang Liu, Pengfei Zhang
• Abstract要約: 相関関数と絡み合いは量子多体状態を特徴づける2つの異なる側面である。 本稿では,局所的な測定により絡み合いのエントロピーを束縛するプロトコルを提案する。 提案プロトコルは, 量子シミュレータで準備したエキゾチックな量子多体状態を調べるために実験的に適用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.116470924483905
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Correlation functions and entanglement are two different aspects to characterize quantum many-body states. While many correlation functions are experimentally accessible, entanglement entropy (EE), the simplest characterization of quantum entanglement, is usually difficult to measure. In this Letter, we propose a protocol to bound EE by local measurements. This protocol utilizes local correlation matrices and focuses on their (approximate) zero eigenvalues. Given a quantum state, each (approximate) zero eigenvalue can be used to define a set of local projection operators. An auxiliary Hamiltonian can then be constructed by summing these projectors. When the construction only involves projectors of zero eigenvalues, we prove the EE of a subsystem is bounded by the ground-state degeneracy of the auxiliary Hamiltonian on this subsystem. When projectors from nonzero eigenvalues are included, we show the EE can be bounded by a thermal entropy of the subsystem. Our protocol can be applied experimentally to investigate exotic quantum many-body states prepared in quantum simulators.
• Abstract（参考訳）: 相関関数と絡み合いは量子多体状態を特徴づける2つの異なる側面である。 多くの相関関数は実験的に利用できるが、量子エンタングルメントの最も単純な特徴であるエンタングルメントエントロピー(EE)は測定が難しい。 本稿では,局所的な測定によるee境界に対するプロトコルを提案する。 このプロトコルは局所相関行列を利用し、それらの(ほぼ)ゼロ固有値に焦点を当てている。 量子状態が与えられると、各(近似)零固有値が局所射影作用素の集合を定義するために用いられる。 補助ハミルトニアンは、これらのプロジェクタを総和することで構成することができる。 構成がゼロ固有値のプロジェクタのみを含む場合、サブシステムのeeは、このサブシステム上の補助ハミルトニアンの基底状態縮退によって有界であることが証明される。 非零固有値からのプロジェクタを含む場合、eeはサブシステムの熱エントロピーによって境界づけられることを示す。 本プロトコルは,量子シミュレータで作製したエキゾチック量子多体状態の研究に実験的に適用できる。

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