論文の概要: Topological response in open quantum systems with weak symmetries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.02941v1
- Date: Thu, 03 Apr 2025 18:00:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-14 22:24:43.866997
- Title: Topological response in open quantum systems with weak symmetries
- Title（参考訳）: 弱対称性を持つ開量子系における位相応答
- Authors: Ze-Min Huang, Sebastian Diehl, Xiao-Qi Sun,
- Abstract要約: オープン量子系では、系の環境との相互作用は2種類の対称性をもたらす。
弱い対称性は、物質の異なる相を区別するトポロジカルな応答を保護できることを示す。
特に, 環境との結合は, 弱い対称性によって保護された状態への相転移を誘導できることを示す。
- 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: In open quantum systems, the interaction of the system with its environment gives rise to two types of symmetry: a strong one, where the system's symmetry charge is conserved exactly, and a weak one, where the symmetry charge can be exchanged with the environment but remains conserved on average. While generic open quantum systems feature weak symmetries only, the symmetry protected topological response for bosonic/spin systems has only been considered in the stricter setup with additional strong symmetries. Here, we address the generic case and demonstrate that weak symmetries alone can protect topological responses that distinguish different phases of matter. For bosonic systems, focusing on one-dimensional mixed states described by locally purifiable density operators, we propose a quantized response characterizing qualitatively distinct phases. It is detectable via the decay behavior of different string order parameters. We validate our general results through a noisy Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki model. In particular, we show that the coupling to the environment can induce a phase transition to a state protected by weak symmetries, without a pure-state or strong-symmetry analog.
- Abstract（参考訳）: オープン量子系において、系と環境との相互作用は、系の対称性電荷を正確に保存する強いものと、対称性電荷を環境と交換するが平均的に保存する弱いものという2つのタイプの対称性をもたらす。
一般のオープン量子系は弱い対称性のみを特徴とするが、ボゾン/スピン系に対する対称性に保護されたトポロジカル応答は、追加の強い対称性を持つより厳密なセットアップにおいてのみ考慮されている。
ここでは、一般的なケースに対処し、弱い対称性だけで、物質の異なる相を区別するトポロジカルな応答を保護できることを実証する。
ボゾン系では、局所的に純度の高い密度演算子によって記述される1次元混合状態に着目し、定性的に異なる位相を特徴づける量子化応答を提案する。
異なる文字列順序パラメータの減衰挙動によって検出できる。
ノイズの多いAffleck-Kennedy-Lieb-Tasakiモデルを用いて一般結果を検証する。
特に、環境への結合は、純粋な状態や強い対称性のアナログを伴わずに、弱い対称性によって保護された状態への相転移を誘導できることを示す。
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