論文の概要: Two-dimensional symmetry-protected topological phases and transitions in open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.12619v4
- Date: Fri, 3 May 2024 12:09:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-06 17:47:17.273482
- Title: Two-dimensional symmetry-protected topological phases and transitions in open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系における二次元対称性保護位相と遷移
- Authors: Yuxuan Guo, Yuto Ashida,
- Abstract要約: 2次元(2次元)クラスター状態の対称性保護位相SPT位相に対する局所デコヒーレンスの影響について検討した。
我々は、$mathbbZ(0)timesmathbbZ_2(1)$ SPT相の位相的位相遷移を有限デコヒーレンス強度で発生する自明な位相に示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.07673339435080445
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the influence of local decoherence on a symmetry-protected topological (SPT) phase of the two-dimensional (2D) cluster state. Mapping the 2D cluster state under decoherence to a classical spin model, we show a topological phase transition of a $\mathbb{Z}_2^{(0)}\times\mathbb{Z}_{2}^{(1)}$ SPT phase into the trivial phase occurring at a finite decoherence strength. To characterize the phase transition, we employ three distinct diagnostic methods, namely, the relative entropy between two decohered SPT states with different topological edge states, the strange correlation function of $\mathbb{Z}_2^{(1)}$ charge, and the multipartite negativity of the mixed state on a disk. All the diagnostics can be obtained as certain thermodynamic quantities in the corresponding classical model, and the results of three diagnostic tests are consistent with each other. Given that the 2D cluster state possesses universal computational capabilities in the context of measurement-based quantum computation, the topological phase transition found here can also be interpreted as a transition in the computational power.
- Abstract（参考訳）: 2次元(2次元)クラスター状態の対称性保護位相(SPT)位相に対する局所的デコヒーレンスの影響について検討した。
デコヒーレンスの下での2次元クラスター状態を古典的なスピンモデルにマッピングし、$\mathbb{Z}_2^{(0)}\times\mathbb{Z}_{2}^{(1)}$ SPT 位相の位相遷移を有限デコヒーレンス強度で生じる自明な位相に変換する。
位相遷移を特徴付けるために、位相境界状態の異なる2つの非共役SPT状態間の相対エントロピー、$\mathbb{Z}_2^{(1)}$電荷の奇妙な相関関数、ディスク上の混合状態の多重粒子負性という3つの異なる診断方法を用いる。
全ての診断は、対応する古典的モデルにおける一定の熱力学量として得ることができ、3つの診断試験の結果は互いに一致している。
2次元クラスター状態が測定ベースの量子計算の文脈で普遍的な計算能力を持っていることを考慮すれば、ここで見られる位相遷移は計算力の遷移と解釈できる。
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