論文の概要: Disentangling the Physics of the Attractive Hubbard Model via the
Accessible and Symmetry-Resolved Entanglement Entropies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.11746v1
- Date: Mon, 18 Dec 2023 23:06:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-20 17:33:35.828811
- Title: Disentangling the Physics of the Attractive Hubbard Model via the
Accessible and Symmetry-Resolved Entanglement Entropies
- Title（参考訳）: アクセシブルおよび対称性解決エンタングルメントエントロピーによる誘引ハバードモデルの物理学の遠心化
- Authors: Tong Shen, Hatem Barghathi, Adrian Del Maestro, and Brenda Rubenstein
- Abstract要約: 相互作用するフェルミオン系に対して、アクセシブルおよび対称性を解いた絡み合いを計算する方法を示す。
我々はこれらのツールを用いて、交絡によるパラダイム的魅力的なハバードモデルで表されるペアリングと電荷密度波の研究を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.991853491946018
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The complicated ways in which electrons interact in many-body systems such as
molecules and materials have long been viewed through the lens of local
electron correlation and associated correlation functions. However, quantum
information science has demonstrated that more global diagnostics of quantum
states, like the entanglement entropy, can provide a complementary and
clarifying lens on electronic behavior. One particularly useful measure that
can be used to distinguish between quantum and classical sources of
entanglement is the accessible entanglement, the entanglement available as a
quantum resource for systems subject to conservation laws, such as fixed
particle number, due to superselection rules. In this work, we introduce an
algorithm and demonstrate how to compute accessible and symmetry-resolved
entanglements for interacting fermion systems. This is accomplished by
combining an incremental version of the swap algorithm with a recursive
Auxiliary Field Quantum Monte Carlo algorithm recently developed by the
authors. We apply these tools to study the pairing and charge density waves
exhibited in the paradigmatic attractive Hubbard model via entanglement. We
find that the particle and spin symmetry-resolved entanglements and their
related full probability distribution functions show very clear - and unique -
signatures of the underlying electronic behavior even when those features are
less pronounced in more conventional correlation functions. Overall, this work
provides a systematic means of characterizing the entanglement within quantum
systems that can grant a deeper understanding of the complicated electronic
behavior that underlies quantum phase transitions and crossovers in many-body
systems.
- Abstract（参考訳）: 電子が分子や物質などの多体系で相互作用する複雑な方法は、局所電子相関と関連する相関関数のレンズを通して長い間観察されてきた。
しかし、量子情報科学は、絡み合いエントロピーのような量子状態のよりグローバルな診断が、電子的挙動の相補的かつ明快なレンズを提供できることを証明した。
量子エンタングルメントと古典的エンタングルメントの区別に利用できる特に有用な尺度は、量子エンタングルメント(英語版)であり、超選択規則(英語版)による固定粒子数などの保存法則に従うシステムの量子資源として利用できる。
本研究では, 相互作用するフェルミオン系に対して, アクセシブルおよび対称性を解いたエンタングルメントの計算方法を紹介する。
これはスワップアルゴリズムのインクリメンタルバージョンと、最近著者らが開発した再帰的 Auxiliary Field Quantum Monte Carlo アルゴリズムを組み合わせることで実現されている。
我々はこれらのツールを用いて、交絡によるパラダイム的魅力的なハバードモデルに現れるペアリングと電荷密度波の研究を行う。
粒子とスピン対称性を解いた絡み合いとそれに関連する全確率分布関数は、より伝統的な相関関数においてそれらの特徴があまり発音されない場合でも、基礎となる電子行動の特異な特徴を示す。
全体として、この研究は量子系内の絡み合いを体系的に特徴づける手段を提供し、多体系における量子相転移と交叉の基盤となる複雑な電子的挙動をより深く理解することができる。
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