論文の概要: Anomalous matrix product operator symmetries and 1D mixed-state phases

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.16985v3
• Date: Wed, 17 Sep 2025 20:25:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-19 17:26:52.845234
• Title: Anomalous matrix product operator symmetries and 1D mixed-state phases
• Title（参考訳）: 異常行列積演算子対称性と1次元混合状態相
• Authors: Xiao-Qi Sun,
• Abstract要約: 一般化された対称性は、エキゾチックな量子相の強力な組織原理として現れてきた。 一般化された対称性は、オープン量子系における異常量子相の探索に利用できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8883733362171032
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Generalized symmetries have emerged as a powerful organizing principle for exotic quantum phases. However, their role in open quantum systems, especially for non-invertible cases, remains largely unexplored. We address this by applying a unified tensor-network framework for mixed states with fusion categorical symmetry, which encompasses both invertible and non-invertible ones represented as matrix product operators, and reveals novel quantum phases unique to the open-system setting through the lens of quantum anomalies. In contrast to pure states, where anomalies forbid symmetric short-range correlated phases in one dimension, we construct a broad class of renormalization fixed-point mixed states with zero correlation length given arbitrary strong anomalous fusion categorical symmetry. These states, representing nontrivial mixed-state phases of matter, cannot be efficient prepared via local quantum channels, indicating anomaly-enforced long-range entanglement in the absence of local correlations. Despite this obstruction, we further provide constructions of measurement-enhanced quantum circuits to prepare all these constructed states, offering a practical way to realize and probe anomalous generalized symmetries in open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 一般化された対称性は、エキゾチックな量子相の強力な組織原理として現れてきた。 しかしながら、オープン量子系におけるそれらの役割、特に非可逆性の場合、ほとんど解明されていない。 本稿では, 行列積演算子として表される可逆的および非可逆的の両方を包含する, 融合カテゴリー対称性を持つ混合状態に対する統合テンソルネットワークフレームワークを適用し, 量子異常のレンズによる開系設定に特有の新しい量子位相を明らかにする。 一次元における対称的短距離相関位相の異常が禁止された純粋状態とは対照的に、任意の強い異常融合のカテゴリー対称性を与えられたゼロ相関長の非正規化固定点混合状態の広いクラスを構築する。 これらの状態は、非自明な混合状態相を表すものでは、局所的な量子チャネルを介して効率的に生成することができず、局所的な相関が存在しない場合に、異常に強化された長距離の絡み合いを示す。 この障害にもかかわらず、我々はこれらの構築された状態をすべて準備するために測定強化量子回路の構築をさらに提供し、オープン量子系における異常な一般化対称性を実現し、探索する実践的な方法を提供する。

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