論文の概要: Topological fracton quantum phase transitions by tuning exact tensor network states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.00015v2
• Date: Mon, 29 May 2023 09:08:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-31 04:26:52.215470
• Title: Topological fracton quantum phase transitions by tuning exact tensor network states
• Title（参考訳）: 正確なテンソルネットワーク状態のチューニングによる位相フラクトン量子相転移
• Authors: Guo-Yi Zhu, Ji-Yao Chen, Peng Ye, Simon Trebst
• Abstract要約: 物質のギャップフラクトン相はトポロジカル秩序の概念を一般化する。 我々は、X-立方体フラクトンモデルを研究するために、正確な3次元量子テンソル-ネットワークアプローチを用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0753191494611891
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Gapped fracton phases of matter generalize the concept of topological order and broaden our fundamental understanding of entanglement in quantum many-body systems. However, their analytical or numerical description beyond exactly solvable models remains a formidable challenge. Here we employ an exact 3D quantum tensor-network approach that allows us to study a $\mathbb{Z}_N$ generalization of the prototypical X cube fracton model and its quantum phase transitions between distinct topological states via fully tractable wavefunction deformations. We map the (deformed) quantum states exactly to a combination of a classical lattice gauge theory and a plaquette clock model, and employ numerical techniques to calculate various entanglement order parameters. For the $\mathbb{Z}_N$ model we find a family of (weakly) first-order fracton confinement transitions that in the limit of $N\to\infty$ converge to a continuous phase transition beyond the Landau-Ginzburg-Wilson paradigm. We also discover a line of 3D conformal quantum critical points (with critical magnetic flux loop fluctuations) which, in the $N\to\infty$ limit, appears to coexist with a gapless deconfined fracton state.
• Abstract（参考訳）: 物質結合フラクトン相はトポロジカル秩序の概念を一般化し、量子多体系における絡み合いの基本的な理解を広げる。 しかし、その解析的あるいは数値的な記述は、正確に解けるモデルを超えても、依然として非常に難しい課題である。 ここでは、原型 X 立方体フラクトンモデルの $\mathbb{Z}_N$ 一般化とその量子位相遷移を、完全トラクタブルな波動関数変形を通じて、異なる位相状態間で研究することができる正確な3次元量子テンソル-ネットワークアプローチを用いる。 我々は、(変形した)量子状態を古典格子ゲージ理論とプラケットクロックモデルの組み合わせに正確にマッピングし、様々な絡み合い順序パラメータを計算するために数値的手法を用いる。 $\mathbb{Z}_N$モデルに対して、(弱)一階フラクトン閉じ込めの族は、$N\to\infty$の極限でランダウ-ギンズバーグ-ウィルソンパラダイムを超える連続相転移に収束する。 また、3次元の共形量子臨界点(臨界磁束ループゆらぎを伴う)の列を発見し、n\to\infty$の極限ではギャップのないフラクトン状態と共存しているように見える。

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