論文の概要: Spatial correlations and entanglement in a hybrid system of N fermion pairs with harmonic interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.03845v1
- Date: Wed, 05 Mar 2025 19:18:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-07 15:59:13.175127
- Title: Spatial correlations and entanglement in a hybrid system of N fermion pairs with harmonic interaction
- Title（参考訳）: 調和相互作用を持つNフェルミオン対のハイブリッド系における空間相関と絡み合い
- Authors: M. D. Jiménez, W. J. Díaz, E. Cuestas, A. Valdés-Hernández, A. P. Majtey,
- Abstract要約: 本研究は,2種の相互作用種の調和性に制限されたフェルミオンの対をN$で構成したシステムの異なる二分割にまたがる基底状態の絡み合いについて検討した。
強い誘惑的な状態のフェルミオンは閉じ込められた領域に局在する傾向にあり、一方、パウリの排除は同一粒子間の空間的反発を誘導する。
強い反発状態において、システムは2つの空間的に異なる領域に相分離する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Using the Moshinsky model, we analyze the spatial correlation and the entanglement of the ground state across different bipartitions of a system composed by $N$ pairs of harmonically confined fermions of two different interacting species. We find that in the strongly attractive regime fermions tend to localize within a confined region, while Pauli exclusion induces a spatial repulsion among identical particles. Conversely, in the strongly repulsive regime, the system exhibits phase separation into two spatially distinct domains. We propose a suitably designed entanglement measure that takes into account the (in)distinguishable nature of the particles, so as to guarantee that only quantum correlations beyond exchange or Slater correlations contribute to the entanglement. Our findings reveal how entanglement varies across different bipartitions, influenced by both the number of pairs and the interaction strength. The obtained entanglement between distinguishable species increases with both $N$ and the interaction strength, whereas the entanglement between subsystems of which at least one contains particles of both species decreases with $N$, suggesting a screening effect that weakens effective interactions among parties of the same kind. Our results sheds light on the intricate interplay between particle statistics and entanglement dynamics in composite quantum systems, and provides insights into the fundamental quantum correlations in fermionic systems.
- Abstract（参考訳）: モシンスキーモデルを用いて、2つの異なる相互作用種の調和性に制限されたフェルミオン対からなる系の異なる二分法にまたがる基底状態の空間的相関と絡み合いを解析した。
強い誘惑的な状態のフェルミオンでは、閉じ込められた領域に局在する傾向があり、一方、パウリの排除は同一粒子間の空間的反発を誘導する。
逆に、強い反発状態においては、システムは2つの空間的に異なる領域に相分離する。
本研究では,交換やスレーター相関以外の量子相関のみが絡み合いに寄与することを保証するため,粒子の(不)区別可能な性質を考慮し,適切に設計された絡み合い尺度を提案する。
その結果, 対の数と相互作用強度の影響を受け, 両分割の絡み合いがどう変化するかが明らかとなった。
識別可能な種間の絡み合いはN$と相互作用強度の両方で増大する一方、少なくとも1つのサブシステム間の絡み合いはN$で減少し、同一種の当事者間の効果的な相互作用を弱めるスクリーニング効果が示唆された。
我々の結果は、複合量子系における粒子統計学と絡み合い力学の複雑な相互作用に光を当て、フェルミオン系における基本的な量子相関に関する洞察を与える。
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