論文の概要: Extensive entanglement between coupled Tomonaga-Luttinger liquids in and out of equilibrium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.20533v1
• Date: Thu, 28 Aug 2025 08:20:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-29 18:12:02.216452
• Title: Extensive entanglement between coupled Tomonaga-Luttinger liquids in and out of equilibrium
• Title（参考訳）: 友長・ラッティンガー混合液の平衡内および外における密接な絡み合い
• Authors: Taufiq Murtadho, Marek Gluza, Nelly H. Y. Ng,
• Abstract要約: 量子絡み合いは自然界に存在するが、古典物理学では欠落している。 縦軸に沿って分配された2つの平行および空間的に分離された友長・ラッティンガー液体の絡み合いについて検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum entanglement exists in nature but is absent in classical physics, hence it fundamentally distinguishes quantum from classical theories. While entanglement is routinely observed for few-body systems, it is significantly more challenging to witness in quantum many-body systems. Here, we theoretically study entanglement between two parallel and spatially separated Tomonaga-Luttinger liquids (TLLs) partitioned along the longitudinal axis. In particular, we focus on 1D Bose gases as a realization of TLLs and investigate two experimentally relevant situations: tunnel-coupled gases at finite temperatures and after coherent splitting. In both scenarios, we analytically calculate the logarithmic negativity and identify a threshold temperature below which the system is entangled. Notably, this threshold temperature is accessible in near-term coherent splitting experiments. Furthermore, we investigate the crossover between quantum and classical correlations in the vicinity of the threshold temperature by comparing logarithmic negativity with mutual information. We argue that the initial mutual information established by the coherent splitting is conserved in TLL dynamics, thus preventing certain generalized Gibbs ensembles from being reached during prethermalization. Moreover, both logarithmic negativity and mutual information are found to scale extensively with the subsystem's length. Although the ground-state entanglement between coupled TLLs has been predicted to be extensive, this setting is largely overlooked compared to other partitions. Our work extends the study of entanglement between coupled TLLs to finite temperatures and out-of-equilibrium regimes, and provides a strategy towards experimental detection of extensive entanglement in quantum many-body systems at finite temperatures.
• Abstract（参考訳）: 量子絡み合いは自然界に存在するが、古典物理学では欠落しているため、量子と古典理論を根本的に区別する。 絡み合いは少数の体系では日常的に観測されるが、量子多体系でははるかに困難である。 ここでは,2つの平行および空間的に分離された友長・ラッティンガー液体(TLL)間の絡み合いについて理論的に検討する。 特に,TLLの実現として1次元ボースガスに着目し,有限温度でのトンネル結合ガスとコヒーレント分裂後の2つの実験的な状況について検討した。 どちらのシナリオでも,対数ネガティビティを解析的に計算し,システムに絡み合う閾値温度を推定する。 特に、このしきい値温度は、短期コヒーレントスプリッティング実験で利用することができる。 さらに、対数陰性度と相互情報を比較することにより、しきい値温度付近における量子的相関と古典的相関の交叉について検討する。 我々は、コヒーレント分裂によって確立された初期相互情報は、TLL力学で保存されているため、特定の一般化されたギブズアンサンブルが予熱中に到達するのを防ぐことができると論じる。 さらに、対数否定性と相互情報の両方が、サブシステムの長さとともに広範囲にスケールしていることが判明した。 結合したTLL間の基底状態の絡み合いは広く予測されているが、この設定は他のパーティションと比べて見過ごされている。 我々の研究は、結合したTLLと有限温度と平衡外状態との絡み合いの研究を拡張し、有限温度における量子多体系の広範な絡み合いを実験的に検出するための戦略を提供する。

関連論文リスト

• Prethermalization of light and matter in cavity-coupled Rydberg arrays [44.99833362998488]
  単モード光キャビティに結合した2次元ライドバーグ原子配列のダイナミクスを探索する。 短距離Rydberg相互作用と長距離光子媒介相互作用の相互作用によって誘導される新しい予熱機構を発見する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-08T17:59:59Z)
• Thermal Entanglement in Disordered Spin Chains: Localization, Thresholds, and the Quantum-to-Classical Crossover [1.1190363163871757]
  混合状態の絡み合いは、障害と温度の両方によって大きく形づくられている。 この研究は、小さなサブシステムの絡み合い特性とより広い熱環境を結びつけることによって、量子-古典遷移の理解を深める。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-26T18:57:38Z)
• Clustering of conditional mutual information and quantum Markov structure at arbitrary temperatures [0.0]
  最近の研究では、単純な二部相関関数によって特徴づけられるエキゾチックな量子相が明らかにされている。 これらの相では、三部構造相関から生じる長距離の絡み合いが中心的な役割を果たす。 また, 低温でも, 広範囲に分布する三部体の絡み合いは, 長距離体制では生じないことが明らかとなった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-08T11:30:12Z)
• Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
  本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。 従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z)
• Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced by repeated measurements on a quantum hardware [62.997667081978825]
  量子超伝導プロセッサ上での部分的および無限温度熱化を観察する。 収束は、完全に混合された(温度が一定でない)状態ではなく、観測可能な状態のブロック対角状態に傾向を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-14T15:18:11Z)
• Unconventional pairing in few-fermion systems at finite temperature [0.0]
  一次元ハーモニックトラップに閉じ込められたフェルミオン粒子の2成分混合物について検討した。 特定の非古典的ペアリング相関をノイズ相関の観点から解析する。 Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov対を包含する不均衡系は温度の上昇とともに、標準のBardeen-Cooper-Schrieffer対に交差する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-15T18:37:04Z)
• Genuine Multipartite Correlations in a Boundary Time Crystal [56.967919268256786]
  境界時間結晶(BTC)における真の多重粒子相関(GMC)について検討する。 我々は(i)GMCの構造(順序)をサブシステム間で解析し、(ii)初期の非相関状態に対するビルドアップダイナミクスを解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-21T20:25:02Z)
• Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
  固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。 本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。 我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。