論文の概要: Tracking the variation of entanglement Rényi negativity: an efficient quantum Monte Carlo method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.10273v1
- Date: Mon, 16 Sep 2024 13:34:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-17 15:30:16.991525
- Title: Tracking the variation of entanglement Rényi negativity: an efficient quantum Monte Carlo method
- Title（参考訳）: エンタングルメントRényi負性率の変動を追跡する:効率的な量子モンテカルロ法
- Authors: Yi-Ming Ding, Yin Tang, Zhe Wang, Zhiyan Wang, Bin-Bin Mao, Zheng Yan,
- Abstract要約: 我々は,高次元系の絡み合いを研究するために,アクセシブルで効率的な量子モンテカルロアルゴリズムを提案する。
本アルゴリズムは,高次元の混合状態に対して,臨界点と異なる位相において絡み合いが果たす役割を数値的に研究することを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.243107393564101
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Although the entanglement entropy probing novel phases and phase transitions numerically via quantum Monte Carlo (QMC) has achieved huge success in pure ground states of quantum many-body systems, numerical explorations on mixed states remain limited, despite the fact that most real-world systems are non-isolated. Meanwhile, entanglement negativity, as a rarely computable entanglement monotone for mixed states, is significant in characterizing mixed-state entanglement, such as in systems with two disconnected regions, dissipation or at finite temperature. However, efficient numerical approaches are scarce to calculate this quantity in large-scale and high-dimensional systems, especially when we need to access how it varies with certain parameters to study critical behaviors. Within the reweight-annealing frame, we present an accessible and efficient QMC algorithm, which is able to achieve the values as well as tracking the variation of the R\'enyi version of entanglement negativity on some specified parameter path. Our algorithm makes it feasible to directly study the role that entanglement plays at the critical point and in different phases for mixed states in high dimensions numerically. In addition, this method is accessible and easy to parallelize on computers. Through this method, different intrinsic mechanisms in quantum and thermal criticalities with the same universal class have been revealed clearly through the numerical calculations on R\'enyi negativity.
- Abstract（参考訳）: 量子モンテカルロ(QMC)による新しい位相と相転移を数値的に予測する絡み合いエントロピーは、量子多体系の純粋な基底状態において大きな成功を収めてきたが、ほとんどの実世界の系は非孤立であるにもかかわらず、混合状態に関する数値的な探索は限定的である。
一方、混合状態に対する計算不可能な絡み合いモノトンとしての絡み合いの負性は、2つの非連結領域を持つ系や消散系、あるいは有限温度における混合状態の絡み合いの特徴として重要である。
しかし、大規模かつ高次元のシステムでは、特に重要な振る舞いを研究するために特定のパラメータとどのように異なるかを知る必要がある場合、効率的な数値的なアプローチは、この量を計算するには不十分である。
重み付きアニーリングフレーム内では,特定のパラメータパス上でのR'enyiバージョンの絡み合いの変動を追跡するとともに,その値を達成することができる,アクセス可能かつ効率的なQMCアルゴリズムを提案する。
本アルゴリズムは,高次元の混合状態に対して,臨界点と異なる位相において絡み合いが果たす役割を直接的に研究することを可能にする。
また,コンピュータ上での並列化も容易である。
この方法では、同じ普遍クラスを持つ量子的および熱的臨界における異なる固有のメカニズムがR'enyiの負性に関する数値計算によって明らかにされている。
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