論文の概要: The Smearing of Quasi-Particles: Signatures in the Entanglement Entropy of Excited Many-Particle Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20812v1
- Date: Mon, 30 Dec 2024 09:07:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-31 16:04:01.473349
- Title: The Smearing of Quasi-Particles: Signatures in the Entanglement Entropy of Excited Many-Particle Systems
- Title（参考訳）: 準粒子のスミアリング:励起多粒子系の絡み合いエントロピーにおけるシグナチャ
- Authors: Jagannath Sutradhar, Jonathan Ruhman, Avraham Klein, Dimitri Gutman, Richard Berkovits,
- Abstract要約: 絡み合いスペクトルは、量子多体系の構造と力学を探索するための強力なツールとして機能する。
本稿では, この遷移を媒介する準粒子(QP)の役割に着目し, これら2つの状態間の交差について検討する。
QPsの目印はエネルギーに対する固有状態EEの線形依存であり、これは高エネルギーと強い相互作用の限界において崩壊する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The entanglement spectrum serves as a powerful tool for probing the structure and dynamics of quantum many-body systems, revealing key information about symmetry, topology, and excitations. While the entanglement entropy (EE) of ground states typically follows an area law, highly excited states obey a volume law, leading to a striking contrast in their scaling behavior. In this paper, we investigate the crossover between these two regimes, focusing on the role of quasi-particles (QPs) in mediating this transition. By analyzing the energy dependence of EE in various many-body systems, we explore how the presence of long-lived QPs influences the entanglement structure of excited states. We present numerical results for spinless fermions, a spin chain near a many-body localization transition, and the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model, which lacks a conventional QP description. Our findings are complemented by a theoretical model based on Fermi liquid theory, providing insight into the interaction-dependent scaling of EE and its consistency with numerical simulations. We find that a hallmark of QPs is a linear dependence of the eigenstate EE on energy, which breaks down at high energy and in the limit of strong interaction. The slope of this linear dependence reflects the QP weight, which reduces with interaction strength.
- Abstract（参考訳）: 絡み合いスペクトルは、量子多体系の構造と力学を探索するための強力なツールとして機能し、対称性、トポロジー、励起に関する重要な情報を明らかにする。
基底状態の絡み合いエントロピー(EE)は典型的には地域法則に従うが、高励起状態は体積法則に従っており、スケーリングの振る舞いにおいて顕著なコントラストをもたらす。
本稿では, この遷移を媒介する準粒子(QP)の役割に着目し, これら2つの状態間の交差について検討する。
様々な多体系における脳のエネルギー依存性を解析することにより、長期間のQPの存在が励起状態の絡み合い構造にどのように影響するかを考察する。
本稿では,スピンレスフェルミオン,多体局在遷移近傍のスピン鎖,および従来のQP記述を欠いたSachdev-Ye-Kitaevモデルについて数値計算を行った。
本研究はフェルミ液体理論に基づく理論モデルにより補完され,EEの相互作用依存スケーリングと数値シミュレーションとの整合性について考察した。
QPsの目印はエネルギーに対する固有状態EEの線形依存であり、これは高エネルギーと強い相互作用の限界において崩壊する。
この線形依存の傾きはQP重みを反映し、相互作用強度を低下させる。
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