論文の概要: Symmetry enforces entanglement at high temperatures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.20166v1
- Date: Wed, 27 Aug 2025 18:00:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-29 18:12:01.63466
- Title: Symmetry enforces entanglement at high temperatures
- Title（参考訳）: 対称性は高温での絡み合いを強制する
- Authors: Amir-Reza Negari, Leonardo A. Lessa, Subhayan Sahu,
- Abstract要約: オンサイトアベリア対称性を持つハミルトニアンの強い対称熱状態(カノニカルアンサンブル)は、任意に高温で非ゼロエンタングルメント負性率と絡み合っていることを証明している。
フェミオン性ギブス状態は,突然の絡み合い死を示さず,高温で持続的にフェミオン性陰性を示すことを示す。
- 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: Many-body quantum systems with local interactions undergo "sudden death of entanglement" at high temperatures, whereby thermal states become classical mixtures of product states. We investigate whether symmetry constraints can prevent this phenomenon. We prove that strongly symmetric thermal states (canonical ensemble) of generic Hamiltonians with on-site Abelian symmetries remain entangled with non-zero entanglement negativity at arbitrarily high temperatures, under mild conditions on the symmetry actions and the charge sector of the strong symmetry. Our results extend to weakly symmetric thermal states (Gibbs ensemble) under superselection rules, which restrict state decompositions to be symmetric. In particular, we show that fermionic Gibbs states do not exhibit sudden death of entanglement and have persistent fermionic negativity at high temperatures. These findings demonstrate that global symmetry correlations can preserve quantum entanglement despite thermal decoherence, providing new insights into the interplay between symmetry and quantum information in thermal equilibrium.
- Abstract（参考訳）: 局所的な相互作用を持つ多体量子系は高温で「絡み合いの死」を起こし、熱状態は古典的な生成物の混合となる。
対称性の制約がこの現象を防止できるかどうかを考察する。
オンサイトアベリア対称性を持つハミルトニアンの強い対称な熱状態(カノニカルアンサンブル)は、強い対称性の対称性作用と電荷セクターの穏やかな条件下で、任意に高温で非ゼロな絡み合いの負性によって絡み合っていることを証明した。
我々の結果は、超選択規則の下で弱対称な熱状態(ギブズ・アンサンブル)に拡張され、状態分解は対称に制限される。
特に, フェミオンギブス状態は, 突然の絡み合い死を示さず, 高温で持続的にフェミオン負性を示すことを示す。
これらの結果から, 熱デコヒーレンスにもかかわらず, 大域的対称性相関は量子絡み合いを保ち, 熱平衡における対称性と量子情報の相互作用に関する新たな洞察を与えることができた。
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