論文の概要: Bulk and boundary entanglement transitions in the projective gauge-Higgs model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11738v2
- Date: Mon, 02 Dec 2024 18:24:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-03 16:54:28.691562
- Title: Bulk and boundary entanglement transitions in the projective gauge-Higgs model
- Title（参考訳）: 射影ゲージ-ヒッグス模型におけるバルクおよび境界絡み遷移
- Authors: Hiroki Sukeno, Kazuki Ikeda, Tzu-Chieh Wei,
- Abstract要約: 量子多体スピン系では、マルチキュービットパウリのエンタングリング効果と単一キュービットパウリの測定のアンタングリング効果との相互作用は2つの競合効果をもたらす可能性がある。
2+1)$d $mathbbZ$ Fradkin-Shenker Hamiltonianモデルに関連する測定ベースモデルを数値的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: In quantum many-body spin systems, the interplay between the entangling effect of multi-qubit Pauli measurements and the disentangling effect of single-qubit Pauli measurements may give rise to two competing effects. By introducing a randomized measurement pattern with such bases, a phase transition can be induced by altering the ratio between them. In this work, we numerically investigate a measurement-based model associated with the $(2+1)$d $\mathbb{Z}_2$ Fradkin-Shenker Hamiltonian model, encompassing the deconfining, confining, and Higgs phases. We determine the phase diagram in our measurement-only model by employing entanglement measures. For the bulk topological order, we use the topological entanglement entropy. We also use the mutual information between separated boundary regions to diagnose the boundary phase transition associated with the Higgs or the bulk SPT phase. We observe the structural similarity between our phase diagram and the one in the standard quantum Hamiltonian formulation of the Fradkin-Shenker model with the open rough boundary. First, a deconfining phase is detected by nonzero and constant topological entanglement entropy. Second, we find a (boundary) phase transition curve separating the Higgs=SPT phase from the rest. In certain limits, the topological phase transitions reside at the critical point of the formation of giant homological cycles in the bulk 3d spacetime lattice, as well as the bond percolation threshold of the boundary 2d spacetime lattice when it is effectively decoupled from the bulk. Additionally, there are analogous mixed-phase properties at a certain region of the phase diagram, emerging from how we terminate the measurement-based procedure. Our findings pave an alternative pathway to study the physics of Higgs=SPT phases on quantum devices in the near future.
- Abstract（参考訳）: 量子多体スピン系では、マルチキュービットパウリのエンタングリング効果と単一キュービットパウリの測定のアンタングリング効果との相互作用は2つの競合効果をもたらす可能性がある。
このような基底を持つランダム化測定パターンを導入することにより、それらの間の比を変化させることで、位相遷移を誘導することができる。
本研究では,2+1)$d$\mathbb{Z}_2$ Fradkin-Shenker Hamiltonianモデルに付随する測定ベースモデルについて数値解析を行った。
我々は, エンタングルメント法を用いて, 測定のみのモデルにおける位相図を決定する。
バルクトポロジカル秩序に対しては、トポロジカルエントロピーを用いる。
また、分離境界領域間の相互情報を用いて、ヒッグス相やバルクSPT相と関連する境界相遷移を診断する。
開粗境界を持つフラドキン・シェンカーモデルの標準量子ハミルトニアン定式化において、位相図と構造的類似性を観察する。
第一に、分解相は、非ゼロかつ一定のトポロジ的絡み合いエントロピーによって検出される。
第二に、ヒッグス=SPT相と残りの相を分離する(有界)相転移曲線が見つかる。
ある極限において、位相相転移は、バルク3d時空格子における巨大ホモロジーサイクルの形成の臨界点に存在し、バルク2d時空格子がバルクから効果的に分離されたときに境界2d時空格子の結合パーコレーションしきい値にも属す。
さらに、位相図の特定の領域に類似した混合相特性があり、測定に基づく手続きを終了する方法から生じる。
近い将来, 量子デバイス上でのヒッグス=SPT相の物理を研究するための代替経路を開拓する。
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