論文の概要: Probing phase transition and underlying symmetry breaking via entanglement entropy scanning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.09942v1
- Date: Mon, 16 Sep 2024 02:34:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-17 16:50:37.055730
- Title: Probing phase transition and underlying symmetry breaking via entanglement entropy scanning
- Title（参考訳）: 絡み合いエントロピー走査による位相遷移と基礎対称性の破れ
- Authors: Zhe Wang, Zehui Deng, Zhiyan Wang, Yi-Ming Ding, Wenan Guo, Zheng Yan,
- Abstract要約: エンタングルメントエントロピー(EE)を用いて、量子多体系における新しい相と相転移の内在物理学を探索することは、凝縮物質物理学において重要であるが挑戦的なトピックである。
新たに開発したバイパルタイト・アニール法により,2次元強相関系の第1および第2次相転移点付近のEE挙動を系統的に研究することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.35248594987918
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Using entanglement entropy (EE) to probe the intrinsic physics of the novel phases and phase transitions in quantum many-body systems is an important but challenging topic in condensed matter physics. Thanks to our newly developed bipartite-reweight-annealing algorithm, we can systematically study EE behaviors near both first and second-order phase transition points of two-dimensional strongly correlated systems by scanning the EE across a large parameter region, which was super difficult previously due to the huge computation resources demanded. Interestingly, we find that the EE or its derivative diverges at the critical point, which essentially reveals the phase transition involving discrete or continuous symmetry breaking. What's more, we observe that the peak of the EE curve can detect first-order phase transitions at high symmetry breaking points, separating phases with lower symmetry broken. This behavior also applies to the symmetry-enhanced first-order phase transition in the two-dimensional chequerboard $J-Q$ model, where the emergent higher symmetry arises from the related deconfined criticality beyond the Landau-Ginzburg-Wilson paradigm. This work points to new phenomena and mechanisms that can help us better identify different phase transitions and the underlying symmetry breaking.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメントエントロピー(EE)を用いて、量子多体系における新しい相と相転移の内在物理学を探索することは、凝縮物質物理学において重要であるが挑戦的なトピックである。
新たに開発したバイパートイト・アニーリングアルゴリズムにより,2次元強相関系の第1および第2次相転移点付近のEE挙動を,これまで要求されていた膨大な計算資源のために非常に困難であった大きなパラメータ領域にわたって走査することで,系統的に研究することができる。
興味深いことに、EEまたはその誘導体は臨界点において分岐し、これは本質的に離散対称性または連続対称性の破れを含む相転移を明らかにする。
さらに、EE曲線のピークは、高対称性の破れ点における一階相転移を検出でき、低対称性の破れ点を持つ位相を分離することができる。
この挙動は、ランダウ・ギンズバーグ・ウィルソンのパラダイムを超えた関連する分解臨界度から創発的高次対称性が生じる2次元チェッカーボード$J-Q$モデルにおける対称性に富む一階相転移にも適用される。
この研究は、異なる相転移と基礎となる対称性の破れをよりよく識別するのに役立つ新しい現象やメカニズムを指摘する。
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