論文の概要: Diagnosing 2D symmetry protected topological states via mixed state anomaly

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.13096v1
• Date: Mon, 16 Jun 2025 05:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-17 17:28:47.491678
• Title: Diagnosing 2D symmetry protected topological states via mixed state anomaly
• Title（参考訳）: 混合状態異常による2次元対称性保護位相状態の診断
• Authors: Chao Xu, Yunlong Zang, Yixin Ma, Yingfei Gu, Shenghan Jiang,
• Abstract要約: また, エッジ異常は, 絡み合いスペクトルだけでなく, 密度行列自体にも存在し, この現象を混合状態異常と呼ぶ。 この異常は対称性に富んだ混合状態に微妙にエンコードされ、領域法則を超えた障害への位相的寄与をもたらすことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.383391491104685
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Symmetry-protected topological (SPT) phases are short-range entangled quantum states characterized by anomalous edge behavior, a manifestation of the bulk-boundary correspondence for topological phases. Moreover, the Li-Haldane conjecture posits that the entanglement spectrum exhibits the same anomaly as the physical edge spectrum, thereby serving as an entanglement-based fingerprint for identifying topological phases. In this work, we extend the entanglement-based diagnostic tools by demonstrating that the edge anomaly is manifested not only in the entanglement spectrum but also in the reduced density matrix itself, a phenomenon we refer to as the mixed state anomaly. Focusing on the two-dimensional $\mathbb{Z}_2$ SPT phase, we show that this anomaly is subtly encoded in symmetry-twisted mixed states, leading to a topological contribution to the disorder parameter beyond the area law, as well as a spontaneous-symmetry-breaking type long-range order when time reversal symmetry is present.
• Abstract（参考訳）: 対称性保護トポロジカル位相(SPT)は、異常なエッジ挙動を特徴とする短距離量子状態であり、トポロジカル位相に対するバルク境界対応の現れである。 さらに、Li-Haldane予想は、エンタングルメントスペクトルが物理的エッジスペクトルと同じ異常を示すと仮定し、トポロジカル位相を識別するためのエンタングルメントベースの指紋として機能する。 本研究では, エッジ異常が絡み合いスペクトルだけでなく, 密度行列自体にも現れることを示すことで, 絡み合いに基づく診断ツールを拡張した。 2次元の $\mathbb{Z}_2$ SPT 位相に着目して、この異常は対称性に富んだ混合状態に下位に符号化されており、時間反転対称性が存在するときの自発対称性破壊型長距離秩序と同様に、領域法則を超えた障害パラメータへの位相的寄与をもたらすことを示す。

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