論文の概要: Genuine multipartite entanglement in a one-dimensional Bose-Hubbard
model with frustrated hopping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08815v2
- Date: Tue, 29 Nov 2022 19:18:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-26 02:22:04.912920
- Title: Genuine multipartite entanglement in a one-dimensional Bose-Hubbard
model with frustrated hopping
- Title（参考訳）: フラストレーションホッピングを有する1次元Bose-Hubbardモデルにおける遺伝子多部絡み合い
- Authors: Sudipto Singha Roy, Leon Carl, Philipp Hauke
- Abstract要約: フラストレーションと量子絡み合いは、量子多体系のエキゾチックな量子特性である。
光学格子中の強い相関原子を記述する物理モデルにおいて,フラストレーションと量子絡み合いの関係について検討する。
- 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: Frustration and quantum entanglement are two exotic quantum properties in
quantum many-body systems. However, despite several efforts, an exact relation
between them remains elusive. In this work, we explore the relationship between
frustration and quantum entanglement in a physical model describing strongly
correlated ultracold bosonic atoms in optical lattices. In particular, we
consider the one-dimensional Bose-Hubbard model comprising both
nearest-neighbor ($t_{1}$) and frustrated next-nearest neighbor ($t_{2}$)
hoppings and examine how the interplay of onsite interaction ($U$) and hoppings
results in different quantum correlations dominating in the ground state of the
system. We then analyze the behavior of quantum entanglement in the model. In
particular, we compute genuine multipartite entanglement as quantified through
the generalized geometric measure and make a comparative study with bipartite
entanglement and other relevant order parameters. We observe that genuine
multipartite entanglement has a very rich behavior throughout the considered
parameter regime and frustration does not necessarily favor generating a high
amount of it. Moreover, we show that in the region with strong quantum
fluctuations, the particles remain highly delocalized in all momentum modes and
share a very low amount of both bipartite and multipartite entanglement. Our
work illustrates the necessity to give separate attention to dominating
ordering behavior and quantum entanglement in the ground state of strongly
correlated systems.
- Abstract（参考訳）: フラストレーションと量子絡み合いは、量子多体系における2つのエキゾチックな量子特性である。
しかし、いくつかの努力にもかかわらず、両者の正確な関係は解明されていない。
本研究では,光学格子中の強相関ボソニック原子を記述する物理モデルにおいて,フラストレーションと量子絡み合いの関係について検討する。
特に,neighbor (t_{1}$) とイライラしたnext-nearest neighbor (t_{2}$) のホッピングからなる1次元ボース・ハバードモデルを検討し,オンサイト相互作用 (u$) とホッピングの相互作用がシステムの基底状態において異なる量子相関をもたらすかを検討する。
次に,モデル内の量子絡み合いの挙動を解析する。
特に、一般化幾何測度によって定量化された真の多部交絡を計算し、二部交絡やその他の関連する順序パラメータとの比較研究を行う。
我々は,真のマルチパーティの絡み合いがパラメータ体系全体を通して非常に豊かな振る舞いをしており,フラストレーションが必ずしも大量のパラメータを生成することを好まないことを観察する。
さらに,量子揺らぎの強い領域では,粒子は全ての運動量モードにおいて非常に非局在であり,二成分および多成分の絡み合いが極めて低いことが示されている。
本研究は,強い相関関係を持つ系の基底状態における順序付け行動と量子絡み合いについて,異なる注意を払わなければならないことを示す。
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