論文の概要: Thermal Entanglement in Disordered Spin Chains: Localization, Thresholds, and the Quantum-to-Classical Crossover
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.19464v1
- Date: Wed, 26 Feb 2025 18:57:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-28 14:57:08.608016
- Title: Thermal Entanglement in Disordered Spin Chains: Localization, Thresholds, and the Quantum-to-Classical Crossover
- Title（参考訳）: 不規則なスピン鎖の熱的絡み合い--局在、閾値、量子-古典的交叉
- Authors: Dihang Sun, Zhigang Hu, Biao Wu,
- Abstract要約: 混合状態の絡み合いは、障害と温度の両方によって大きく形づくられている。
この研究は、小さなサブシステムの絡み合い特性とより広い熱環境を結びつけることによって、量子-古典遷移の理解を深める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1190363163871757
- License:
- Abstract: We investigate the mixed-state entanglement between two spins embedded in the XXZ Heisenberg chain under thermal equilibrium. By deriving an analytical expression for the entanglement of two-spin thermal states and extending this analysis to larger spin chains, we demonstrate that mixed-state entanglement is profoundly shaped by both disorder and temperature. Our results reveal a sharp distinction between many-body localized (MBL) and ergodic phases, with entanglement vanishing above different finite temperature thresholds. Furthermore, by analyzing non-adjacent spins, we uncover an approximate exponential decay of entanglement with separation. This work advances the understanding of the quantum-to-classical transition by linking the entanglement properties of small subsystems to the broader thermal environment, offering a explanation for the absence of entanglement in macroscopic systems. These findings provide critical insights into quantum many-body physics, bridging concepts from thermalization, localization, and quantum information theory.
- Abstract（参考訳）: 熱平衡下でのXXZハイゼンベルク鎖に埋め込まれた2つのスピン間の混合状態絡みについて検討した。
2スピン熱状態の絡み合いの解析式を導出し、この解析結果をより大きなスピン鎖にまで拡張することにより、混合状態の絡み合いは、障害と温度の両方によって大きく形作られることを示した。
その結果,多体局在型 (MBL) とエルゴード相の差が顕著であり, 絡み合いは有限温度の閾値以上で消失することがわかった。
さらに、非隣接スピンを解析することにより、分離を伴う絡み合いの近似的な指数的崩壊を明らかにする。
この研究は、小さなサブシステムの絡み合い特性とより広い熱環境を結びつけることによって、量子-古典的遷移の理解を深め、マクロシステムにおける絡み合いの欠如を説明する。
これらの発見は、量子多体物理学、熱化、局在化、量子情報理論からのブリッジング概念に関する重要な洞察を与える。
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