論文の概要: Entanglement R\'{e}nyi Negativity of Interacting Fermions from Quantum Monte Carlo Simulations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14155v1
• Date: Thu, 21 Dec 2023 18:59:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-22 13:33:32.935505
• Title: Entanglement R\'{e}nyi Negativity of Interacting Fermions from Quantum Monte Carlo Simulations
• Title（参考訳）: 量子モンテカルロシミュレーションによる相互作用するフェルミオンの絡み合いR\'{e}nyi負性
• Authors: Fo-Hong Wang and Xiao Yan Xu
• Abstract要約: 相互作用するフェルミオン系における負性率を用いた混合状態量子絡み合いについて検討する。 我々の研究は絡み合いの計算に寄与し、様々なフェルミオン多体混合状態における量子絡み合いの将来の研究の舞台となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.49728186750345144
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Many-body entanglement unveils additional aspects of quantum matter and offers insights into strongly correlated physics. While ground-state entanglement has received much attention in the past decade, the study of mixed-state quantum entanglement using negativity in interacting fermionic systems remains unexplored. We demonstrate that the partially transposed density matrix of interacting fermions, similar to the reduced density matrix, can be expressed as a weighted sum of Gaussian states describing free fermions, enabling the calculation of rank-$n$ R\'{e}nyi negativity within the determinantal quantum Monte Carlo framework. We conduct the first calculation of rank-two R\'{e}nyi negativity for the half-filled Hubbard model and the spinless $t$-$V$ model and find that the area law coefficient of the R\'{e}nyi negativity has a singularity at the finite-temperature transition point. Our work contributes to the calculation of entanglement and sets the stage for future studies on quantum entanglement in various fermionic many-body mixed states.
• Abstract（参考訳）: 多体の絡み合いは量子物質のさらなる側面を明らかにし、強い相関物理学に関する洞察を与える。 過去10年間、基底状態の絡み合いは大きな注目を集めてきたが、相互作用するフェルミオン系におけるネガティビティを用いた混合状態量子絡み合いの研究は未調査のままである。 緩和された密度行列と同様に、相互作用するフェルミオンの部分的に置換された密度行列は、自由フェルミオンを記述するガウス状態の重み付け和として表現でき、行列式量子モンテカルロフレームワークにおけるランク-$n$ r\'{e}nyi のネガティビティを計算することができる。 半充填ハバードモデルとスピンレス$t$-$V$モデルに対するランク2のR\'{e}nyi負性率の最初の計算を行い、R\'{e}nyi負性率の面積法則係数が有限温度遷移点において特異性を持つことを見出した。 我々の研究は絡み合いの計算に寄与し、様々なフェルミオン多体混合状態における量子絡み合いの将来の研究の舞台となる。

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