論文の概要: Bootstrapping entanglement in quantum spin systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.16503v2
• Date: Sat, 1 Jun 2024 16:43:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-04 20:31:18.200433
• Title: Bootstrapping entanglement in quantum spin systems
• Title（参考訳）: 量子スピン系におけるブートストラップ絡み
• Authors: Jiaju Zhang, Arash Jafarizadeh, M. A. Rajabpour,
• Abstract要約: 我々はブートストラップ法を用いて、量子多体系における期待値を決定する。 次に、これらの値を用いて、システムの絡み合う内容を評価する。 このアプローチは、新しい計算方法論を提供するだけでなく、二部構成と多部構成の絡み合い特性の包括的視点を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06554326244334867
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this paper, we employ the bootstrap method, a technique that relies on consistency relations instead of direct diagonalization, to determine the expectation values in quantum many-body systems. We then use these values to assess the entanglement content of the system. Our work extends the bootstrap approach to quantum many-body systems, rather than single-body or few-body systems, concentrating on the well-known Lipkin-Meshkov-Glick (LMG) model with both transverse and longitudinal external magnetic fields. In the bootstrap method we solve the LMG model with up to 16 sites. Unlike previous studies that have focused mainly on ground-state properties, our methodology allows for the calculation of a broad range of properties, including energy spectrum, angular momentum, concurrence, tangle, residual tangle, and quantum Fisher information (QFI), for all eigenstates or a particular sector of the eigenstates, without referring to the explicit wavefunctions of these states. We show that this approach offers not only a new computational methodology but also a comprehensive view of both bipartite and multipartite entanglement properties across the entire spectrum of eigenstates. Specifically, we demonstrate that states typically found in the central region of the spectrum exhibit greater multipartite entanglement, as indicated by larger QFI values, compared to states at the edges of the spectrum. In contrast, concurrence displays the opposite trend. This observed behavior is in line with the monogamy principle governing quantum entanglement.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,直接対角化ではなく整合性に依存するブートストラップ法を用いて,量子多体系における期待値を決定する。 次に、これらの値を用いて、システムの絡み合う内容を評価する。 我々の研究は、単体または小体のシステムではなく、量子多体システムへのブートストラップアプローチを拡張し、横磁場と縦磁場の両方を持つよく知られたリプキン・メシュコフ・グリック(LMG)モデルに集中している。 ブートストラップ法では最大16のサイトを持つLMGモデルを解く。 主に基底状態の性質に焦点を当てた従来の研究とは異なり、我々の方法論は、これらの状態の明示的な波動関数を参照することなく、すべての固有状態または固有状態の特定のセクターに対して、エネルギースペクトル、角運動量、コンカレンス、タングル、残留タングル、および量子フィッシャー情報(QFI)を含む幅広い特性の計算を可能にする。 このアプローチは、新しい計算方法論を提供するだけでなく、固有状態のスペクトル全体にわたって、二分法と多分法の両方の絡み合い特性の包括的ビューを提供する。 具体的には、スペクトルの中心領域で典型的に見られる状態は、スペクトルの端にある状態に比べて、より大きいQFI値によって示されるような、より大きな多部構造の絡み合いを示すことを示す。 対照的に、並行性は逆の傾向を示す。 この観察行動は、量子絡み合いを司る一夫一婦制の原理と一致している。

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