論文の概要: Exploring entanglement in finite-size quantum systems with degenerate ground state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00515v1
- Date: Tue, 1 Oct 2024 08:56:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 05:07:10.050390
- Title: Exploring entanglement in finite-size quantum systems with degenerate ground state
- Title（参考訳）: 縮退基底状態を持つ有限サイズの量子系における絡み合いの探索
- Authors: V. S. Okatev, O. M. Sotnikov, V. V. Mazurenko,
- Abstract要約: 我々は、正確なあるいはほぼ退化した基底状態を持つスピン系における非局所量子相関を特徴づけるためのアプローチを開発する。
それらのランダムな線型結合の有限集合をハール測度と共に生成し、これらの結合が初期固有状態によって広がる空間に均一に分散されることを保証する。
多数の退化固有状態の単発計測に基づく観測値の推定問題について詳述する。
- 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: We develop an approach for characterizing non-local quantum correlations in spin systems with exactly or nearly degenerate ground states. Starting with linearly independent degenerate eigenfunctions calculated with exact diagonalization we generate a finite set of their random linear combinations with Haar measure, which guarantees that these combinations are uniformly distributed in the space spanned by the initial eigenstates. Estimating the von Neumann entropy of the random wave functions helps to reveal previously unknown features of the quantum correlations in the phases with degeneracy of the ground state. For instance, spin spiral phase of the quantum magnet with Dzyaloshinskii-Moriya interaction is characterized by the enhancement of the entanglement entropy, which can be qualitatively explained by the changes in behaviour of two- and three-spin correlation functions. To establish the connection between our theoretical findings and real experiments we elaborate on the problem of estimating observables on the basis of the single-shot measurements of numerous degenerate eigenstates.
- Abstract（参考訳）: 我々は、正確なあるいはほぼ退化した基底状態を持つスピン系における非局所量子相関を特徴づけるためのアプローチを開発する。
厳密な対角化で計算された線型独立な退化固有関数から始めると、それらのランダムな線形結合の有限集合をハール測度と生成し、これらの結合が初期固有状態によって分散された空間に均一に分散されることを保証する。
ランダム波動関数のフォン・ノイマンエントロピーを推定することは、基底状態の退化を伴う位相における量子相関の既知の特徴を明らかにするのに役立つ。
例えば、Dzyaloshinskii-Moriya相互作用による量子磁石のスピンスパイラル相は、エンタングルメントエントロピーの強化によって特徴づけられる。
本研究は, 多数の退化固有状態の単発測定に基づいて観測可能な天体を推定する問題について, 理論的知見と実実験の関連性を確立することを目的とする。
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