論文の概要: Multiparty entanglement loops in quantum spin liquids

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.18124v1
• Date: Fri, 23 May 2025 17:30:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-26 18:08:34.251264
• Title: Multiparty entanglement loops in quantum spin liquids
• Title（参考訳）: 量子スピン液体の多面的絡み合いループ
• Authors: Liuke Lyu, Deeksha Chandorkar, Samarth Kapoor, So Takei, Erik S. Sørensen, William Witczak-Krempa,
• Abstract要約: 量子スピン液体(QSL)の絡み合い構造について検討する。 スピン間の真の多面的絡み合い (GME) は最小の部分領域では欠落している。 絡み合いループが量子ゲージ理論の普遍的性質であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8346314022340504
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum spin liquids (QSLs) give rise to exotic emergent particles by weaving intricate entanglement patterns in the underlying electrons. Bipartite measures between subregions can detect the presence of anyons, but little is known about the full entanglement structure of QSLs. Here, we study the multiparty entanglement of QSLs via entanglement microscopy. We find that in contrast to conventional matter, the genuine multiparty entanglement (GME) between spins is absent in the smallest subregions, a phenomenon we call "entanglement frustration". Instead, GME is more collective, and arises solely in loops. By exploiting exact results and large-scale numerics, we confirm these properties in various gapped and gapless QSLs realised in physically motivated Hamiltonians, as well as with string-net wavefunctions hosting abelian or non-abelian anyons. Our results shed new light on the phase diagram of Kitaev's honeycomb model in a Zeeman field, and the Kagome Heisenberg model under various perturbations. Going beyond QSLs, we provide evidence that entanglement loops are a universal property of quantum gauge theories. This leads to a new understanding of fractionalization, and the means by which gauge bosons encode quantum information.
• Abstract（参考訳）: 量子スピン液体(QSL)は、基底電子の複雑な絡み合いパターンを織り込むことによって、エキゾチックな創発性粒子を生じさせる。 部分領域間の二分法は、エノンの存在を検出することができるが、QSLの完全な絡み合い構造についてはほとんど知られていない。 本稿では,QSLの多面的絡み合いについて,エンタングルメント顕微鏡を用いて検討する。 従来の物質とは対照的に、スピン間の真の多元的絡み合い(GME)は、最も小さな部分領域では欠落しており、これは「絡み合いフラストレーション」と呼ばれる現象である。 代わりに、GMEはより集合的であり、ループでのみ発生する。 正確な結果と大規模数値を利用して、物理的に動機づけられたハミルトニアンや、アーベルあるいは非アーベルを包含する弦-ネット波動関数で実現された様々なギャップ付きおよびギャップのないQSLでこれらの特性を確認する。 その結果、ゼーマン場における北エフのハニカムモデルの位相図と、様々な摂動下での加護目ハイゼンベルクモデルに新たな光を当てた。 QSL を超えて、絡み合いループが量子ゲージ理論の普遍的性質であることを示す。 これは分数化の新しい理解をもたらし、ゲージボソンが量子情報をエンコードする手段となる。

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