論文の概要: Entanglement entropy as a probe of topological phase transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.15897v1
• Date: Thu, 21 Aug 2025 18:00:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-25 16:42:36.152628
• Title: Entanglement entropy as a probe of topological phase transitions
• Title（参考訳）: トポロジカル相転移のプローブとしてのエンタングルメントエントロピー
• Authors: Manish Kumar, Bharadwaj Vedula, Suhas Gangadharaiah, Auditya Sharma,
• Abstract要約: 障害があってもトポロジカルな位相遷移をキャプチャする、正確なEEベースのフレームワークを導入します。 以上の結果から,EEはロバストな診断ツールであり,トポロジカルな物質に対する量子情報と凝縮物質との橋渡しの可能性を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2241845137187872
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Entanglement entropy (EE) provides a powerful probe of quantum phases, yet its role in identifying topological transitions in disordered systems remains underexplored. We introduce an exact EE-based framework that captures topological phase transitions even in the presence of disorder. Specifically, for a class of Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model variants, we show that the difference in EE between half-filled and near-half-filled ground states, $\Delta S^{\mathcal{A}}$, vanishes in the topological phase but remains finite in the trivial phase -- a direct consequence of edge-state localization. This behavior persists even in the presence of quasiperiodic or binary disorder. Exact phase boundaries, derived from Lyapunov exponents via transfer matrices, agree closely with numerical results from $\Delta S^{\mathcal{A}}$ and the topological invariant $\mathcal{Q}$, with instances where $\Delta S^{\mathcal{A}}$ outperforms $\mathcal{Q}$. Our results highlight EE as a robust diagnostic tool and a potential bridge between quantum information and condensed matter approaches to topological matter.
• Abstract（参考訳）: エンタングルメントエントロピー(EE)は量子相の強力なプローブを提供するが、乱れた系のトポロジカルな遷移を同定する役割は未解明のままである。 障害があってもトポロジカルな位相遷移をキャプチャする、正確なEEベースのフレームワークを導入します。 具体的には、Su-Schrieffer-Heeger (SSH) モデルのクラスについて、半充填状態と半充填状態の基底状態、$\Delta S^{\mathcal{A}}$のEEの差が位相相で消えるが、自明な位相において有限であり、エッジ状態の局所化の直接的な帰結であることを示す。 この行動は準周期性障害や二分性障害でも継続する。 Lyapunov exponents(移動行列)から導かれる特別な位相境界は、$\Delta S^{\mathcal{A}}$および$\mathcal{Q}$のトポロジ的不変量である$\mathcal{Q}$の数値結果と密接に一致する。 以上の結果から,EEはロバストな診断ツールであり,トポロジカルな物質に対する量子情報と凝縮物質との橋渡しの可能性を強調した。

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