論文の概要: Symmetry-enforced many-body separability transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.07286v2
• Date: Mon, 6 May 2024 01:47:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-08 00:45:15.117056
• Title: Symmetry-enforced many-body separability transitions
• Title（参考訳）: 対称性強化多体分離性遷移
• Authors: Yu-Hsueh Chen, Tarun Grover,
• Abstract要約: 分離性の観点から量子多体混合状態の対称性について検討する。 種々の状態における「対称性強化分離性遷移」の証拠を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study quantum many-body mixed states with a symmetry from the perspective of separability, i.e., whether a mixed state can be expressed as an ensemble of short-range entangled (SRE) symmetric pure states. We provide evidence for 'symmetry-enforced separability transitions' in a variety of states, where in one regime the mixed state is expressible as a convex sum of symmetric SRE pure states, while in the other regime, such a representation is not feasible. We first discuss Gibbs state of Hamiltonians that exhibit spontaneous breaking of a discrete symmetry, and argue that the associated thermal phase transition can be thought of as a symmetry-enforced separability transition. Next, we study cluster states in various dimensions subjected to local decoherence, and identify several distinct mixed-state phases and associated separability phase transitions, which also provides an alternate perspective on recently discussed 'average SPT order'. We also study decohered p+ip superconductors, and find that if the decoherence breaks the fermion parity explicitly, then the resulting mixed state can be expressed as a convex sum of non-chiral states, while a fermion-parity preserving decoherence results in a phase transition at a non-zero threshold that corresponds to spontaneous breaking of fermion parity. Finally, we briefly discuss systems that satisfy NLTS (no low-energy trivial state) property, such as the recently discovered good LDPC codes, and argue that the Gibbs state of such systems exhibits a temperature-tuned separability transition.
• Abstract（参考訳）: 我々は、分離性の観点から対称性を持つ量子多体混合状態、すなわち、混合状態が短距離エンタングルド(SRE)対称純粋状態のアンサンブルとして表現できるかどうかを研究する。 ある状態において混合状態は対称SRE純状態の凸和として表現され、他方の状態ではそのような表現は実現不可能である。 まず、離散対称性の自発的な破れを示すハミルトニアンのギブス状態について論じ、関連する熱相転移は対称性に強化された分離性遷移と考えることができると論じる。 次に,局所的デコヒーレンスを受ける様々な次元のクラスター状態について検討し,いくつかの異なる混合状態相と関連する分離性相転移を同定する。 また, 脱コヒーレントp+ip超伝導体について検討し, 脱コヒーレンスがフェルミオンパリティを明示的に破壊すると, 非キラル状態の凸和として混合状態が表現され, 脱コヒーレンスを保ったフェルミオンパリティは非ゼロしきい値で相転移し, フェミオンパリティの自発的破壊に対応する。 最後に、最近発見されたLDPC符号のようなNLTS(低エネルギー自明な状態ではない)特性を満たすシステムについて議論し、そのようなシステムのギブス状態は温度調整された分離性遷移を示すと論じる。

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