論文の概要: Boundary-induced singularity in strongly-correlated quantum systems at finite temperature

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.06817v2
• Date: Tue, 14 Feb 2023 08:21:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 00:16:20.182673
• Title: Boundary-induced singularity in strongly-correlated quantum systems at finite temperature
• Title（参考訳）: 強相関量子系の有限温度における境界誘起特異性
• Authors: Ding-Zu Wang, Guo-Feng Zhang, Maciej Lewenstein, Shi-Ju Ran
• Abstract要約: エンタングルメント・バス・ハミルトニアンは、境界から量子スピン鎖のバルクにおけるエキゾチックな熱力学特性を誘導できることを示す。 我々の研究は、バルクとバウンダリの競争によって引き起こされるエキゾチックな現象を探求する機会を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.13230439190003
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exploring the bulk-boundary correspondences and the boundary-induced phenomena in the strongly-correlated quantum systems belongs to the most fundamental topics of condensed matter physics. In this work, we show that the entanglement-bath Hamiltonian (EBH) can induce exotic thermodynamic properties in the bulk of a quantum spin chain from the boundaries, analogous to heat bath. The EBH is defined as the local Hamiltonian located on the boundary of a finite-size system, which approximately generates the bulk entanglement Hamiltonian of the translational-invariant system in the thermodynamic limit (i.e., the infinite boundary condition). The ``boundary quench point'' (BQP) is identified by the discontinuity in the coefficients of the EBH and in the bulk entropy versus the effective boundary temperature. The physical implication of BQP is to distinguish the point, below which the thermal effects become insignificant and the bulk properties are dominated by the ground state. It singularity differs from those in the conventional thermodynamic phase transition points that normally fall into the Landau-Ginzburg paradigm. The relations between the symmetry of Hamiltonian and BQP, and the impacts from the entanglement-bath dimension are also explored. Our work shows the opportunities on exploring the exotic phenomena induced by the competition between the bulk and boundaries.
• Abstract（参考訳）: 強相関量子系におけるバルク境界対応と境界誘起現象の探索は、凝縮物質物理学の最も基本的なトピックに属する。 本研究では, 量子スピン鎖のバルク内におけるエンタングルメント・バス・ハミルトニアン(EBH)が, 熱浴に類似した境界からエキゾチックな熱力学特性を誘導できることを示す。 EBHは有限サイズの系の境界に位置する局所ハミルトニアンとして定義され、熱力学的極限(すなわち無限境界条件)における翻訳不変系のバルク絡みハミルトニアンをほぼ生成する。 BQP(boundary quench point')は、EBHの係数と有効境界温度に対するバルクエントロピーの不連続性によって同定される。 bqpの物理的意味は、熱的効果が無意味になりバルク特性が基底状態によって支配される点を区別することである。 特異点は、通常ランダウ・ギンズバーグパラダイムに該当する従来の熱力学的相転移点のものと異なる。 また、ハミルトニアンとbqpの対称性と、エンタングルメント・バス次元からの衝撃との関係についても考察した。 我々の研究は、バルクとバウンダリの競争によって引き起こされるエキゾチックな現象を探求する機会を示す。

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