論文の概要: Entanglement and the density matrix renormalisation group in the generalised Landau paradigm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.06334v2
- Date: Tue, 14 Oct 2025 18:20:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-16 20:13:28.232189
- Title: Entanglement and the density matrix renormalisation group in the generalised Landau paradigm
- Title(参考訳): 一般化ランダウパラダイムにおける絡み合いと密度行列再正規化群
- Authors: Laurens Lootens, Clement Delcamp, Frank Verstraete,
- Abstract要約: 我々は、ギャップ付き対称量子格子モデルの基底状態の絡み合い構造を決定する。
エンタングルメントスペクトルの退化は、元のモデルからユニークな双対モデルへの双対変換によって生じることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The fields of entanglement theory and tensor networks have recently emerged as central tools for characterising quantum phases of matter. In this article, we determine the entanglement structure of ground states of gapped symmetric quantum lattice models, and use this to obtain the most efficient tensor network representation of those ground states. We do this by showing that degeneracies in the entanglement spectrum arise through a duality transformation of the original model to the unique dual model where the entire dual (generalised) symmetry is spontaneously broken and subsequently no degeneracies are present. Physically, this duality transformation amounts to a (twisted) gauging of the unbroken symmetry in the original ground state. This result has strong implications for the complexity of simulating many-body systems using variational tensor network methods. For every phase in the phase diagram, the dual representation of the ground state that completely breaks the symmetry minimises both the entanglement entropy and the required number of variational parameters. We demonstrate the applicability of this idea by developing a generalised density matrix renormalisation group algorithm that works on (dual) constrained Hilbert spaces, and quantify the computational gains obtained over traditional tensor network methods in a perturbed Heisenberg model. Our work testifies to the usefulness of generalised non-invertible symmetries and their formal category theoretic description for the practical simulation of strongly correlated systems.
- Abstract(参考訳): 絡み合い理論とテンソルネットワークの分野は、近年、物質の量子相を特徴づける中心的なツールとして出現している。
本稿では、ギャップ付き対称量子格子モデルの基底状態の絡み合い構造を決定し、これを用いてそれらの基底状態の最も効率的なテンソルネットワーク表現を得る。
エンタングルメントスペクトルにおける退化は、原モデルの双対性変換から、全双対(一般化)対称性が自発的に破れ、その後に退化が存在しない一意の双対モデルへの変換によって生じることを示す。
物理的には、この双対変換は、元の基底状態における未破壊対称性の(ツイストされた)ガウグングに相当する。
この結果は、変分テンソルネットワーク法を用いた多体システムのシミュレーションの複雑さに強い影響を及ぼす。
位相図のすべての位相について、対称性を完全に破る基底状態の双対表現は、絡み合いのエントロピーと必要な変分パラメータの数の両方を最小化する。
ヒルベルト空間上の一般化密度行列再正規化群アルゴリズムを開発し, 摂動ハイゼンベルクモデルを用いて従来のテンソルネットワーク法で得られた計算ゲインを定量化することにより, この考え方の適用性を実証する。
本研究は, 一般化された非可逆対称性の有用性と, 強相関系の実用シミュレーションにおける形式的カテゴリー論的記述を検証した。
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