論文の概要: Non-Adiabatic Effect in Topological and Interacting Charge Pumping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.09316v1
- Date: Fri, 18 Aug 2023 05:33:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-21 14:28:29.540756
- Title: Non-Adiabatic Effect in Topological and Interacting Charge Pumping
- Title（参考訳）: トポロジカルおよび相互作用型電荷ポンプにおける非断熱効果
- Authors: Fan Yang, Xingyu Li, Hui Zhai
- Abstract要約: 我々は、量子化された電荷ポンプからのこの偏差とポンプ円後の絡み合いの発生との関係を論じる。
本稿では,ライス-メレ-ハバードモデルにおいて,ブロックウォール型量子回路モデルとして表現可能な可溶性ポンプ方式を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.098759627782579
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Topological charge pumping occurs in the adiabatic limit, and the
non-adiabatic effect due to finite ramping velocity reduces the pumping
efficiency and leads to deviation from quantized charge pumping. In this work,
we discuss the relation between this deviation from quantized charge pumping
and the entanglement generation after a pumping circle. In this simplest
setting, we show that purity $\mathcal{P}$ of the half system reduced density
matrix equals to $\mathcal{R}$ defined as $(1-\kappa)^2+\kappa^2$, where
$\kappa$ denotes the pumping efficiency. In generic situations, we argue
$\mathcal{P}<\mathcal{R}$ and the pumping efficiency can provide an upper bound
for purity and, therefore, a lower bound for generated entanglement. To support
this conjecture, we propose a solvable pumping scheme in the
Rice--Mele--Hubbard model, which can be represented as brick-wall type quantum
circuit model. With this pumping scheme, numerical calculation of charge
pumping only needs to include at most six sites, and therefore, the interaction
and the finite temperature effects can be both included reliably in the exact
diagonalization calculation. The numerical results using the solvable pumping
circle identify two regimes where the pumping efficiency is sensitive to
ramping velocity and support the conjecture $\mathcal{P}<\mathcal{R}$ when both
interaction and finite temperature effects are present.
- Abstract（参考訳）: 位相電荷ポンプは断熱限界で発生し、有限な傾斜速度による非断熱効果はポンプ効率を低下させ、量子化電荷ポンプから逸脱させる。
本研究では, 量子化電荷ポンプからのずれとポンプ円の後の絡み合い発生との関係について考察する。
この最も単純な設定では、半系還元密度行列の純度$\mathcal{p}$が$(1-\kappa)^2+\kappa^2$と定義される$\mathcal{r}$に等しいことが示される。
一般的な状況では、$\mathcal{p}<\mathcal{r}$ を議論し、ポンプの効率は純度に対する上限となり、したがって生成した絡み合いに対する下限となる。
この予想を支持するために, ブロック壁型量子回路モデルとして表現できる, 米-mele-hubbardモデルにおける解解ポンピングスキームを提案する。
この揚水方式により、電荷ポンプの数値計算は最大6箇所のみを含む必要があるため、正確な対角化計算において、相互作用と有限温度効果の両方を確実に含むことができる。
可溶性ポンプ円を用いた数値計算の結果、ポンプ効率が傾斜速度に敏感な2つの状態を特定し、相互作用と有限温度効果の両方が存在する場合の予想である$\mathcal{P}<\mathcal{R}$を支持する。
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