論文の概要: Long-range entanglement from spontaneous non-onsite symmetry breaking

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.05004v1
• Date: Thu, 07 Nov 2024 18:59:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-08 19:35:33.212199
• Title: Long-range entanglement from spontaneous non-onsite symmetry breaking
• Title（参考訳）: 自然発生非オンサイト対称性破壊からの長距離絡み合い
• Authors: Zhehao Zhang, Yabo Li, Tsung-Cheng Lu,
• Abstract要約: 非オンサイト対称性のSSBを示すフラストレーションフリー格子モデルを示す。 我々は、2重の基底状態の縮退と有限エネルギーギャップの存在を解析的に証明する。 本研究は,非オンサイト対称性のSSBのエキゾチックな特徴を明らかにし,トポロジカルホログラフィーの枠組みを越えている可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3754780158324564
• License:
• Abstract: We explore the states of matter arising from the spontaneous symmetry breaking (SSB) of $\mathbb{Z}_2$ non-onsite symmetries. In one spatial dimension, we construct a frustration-free lattice model exhibiting SSB of a non-onsite symmetry, which features the coexistence of two ground states with distinct symmetry-protected topological (SPT) orders. We analytically prove the two-fold ground-state degeneracy and the existence of a finite energy gap. Fixing the symmetry sector yields a long-range entangled ground state that features long-range correlations among non-invertible charged operators. We also present a constant-depth measurement-feedback protocol to prepare such a state with a constant success probability in the thermodynamic limit, which may be of independent interest. Under a symmetric deformation, the SSB persists up to a critical point, beyond which a gapless phase characterized by a conformal field theory emerges. In two spatial dimensions, the SSB of 1-form non-onsite symmetries leads to a long-range entangled state (SPT soup) - a condensate of 1d SPT along any closed loops. On a torus, there are four such locally indistinguishable states that exhibit algebraic correlations between local operators, which we derived via a mapping to the critical $O(2)$ loop model. This provides an intriguing example of `topological quantum criticality'. Our work reveals the exotic features of SSB of non-onsite symmetries, which may lie beyond the framework of topological holography (SymTFT).
• Abstract（参考訳）: 我々は、$\mathbb{Z}_2$非オンサイト対称性の自発的対称性の破れ(SSB)から生じる物質の状態を探る。 1つの空間次元において、非オンサイト対称性のSSBを示すフラストレーションのない格子モデルを構築し、異なる対称性保護トポロジカル(SPT)順序を持つ2つの基底状態の共存を特徴とする。 我々は、2重の基底状態の縮退と有限エネルギーギャップの存在を解析的に証明する。 対称性セクターを固定すると、非可逆電荷作用素の間の長距離相関を特徴とする長距離絡み合った基底状態が得られる。 また, 熱力学的限界における一定の成功確率を持つ状態が, 独立な関心を持つような状態になるよう, 一定の深さの測定フィードバックプロトコルも提案する。 対称変形の下では、SSBは臨界点まで持続し、その先に共形場理論によって特徴づけられる隙間のない位相が現れる。 2つの空間次元において、1-形式非オンサイト対称性のSSBは、任意の閉ループに沿って1d SPTの凝縮体である長い範囲の絡み合った状態(SPTスープ)をもたらす。 トーラス上では、局所作用素間の代数的相関を示す局所的に区別不可能な状態が4つあり、これは臨界$O(2)$ループモデルへの写像を通して導出したものである。 これは'トポロジカル量子臨界'の興味深い例である。 本研究は, トポロジカルホログラフィー(SymTFT)の枠組みを超えた非オンサイト対称性のSSBのエキゾチックな特徴を明らかにする。

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