論文の概要: Probing phase transitions in non-Hermitian systems with quantum entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.25703v1
• Date: Tue, 30 Sep 2025 03:01:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-01 14:44:59.992419
• Title: Probing phase transitions in non-Hermitian systems with quantum entanglement
• Title（参考訳）: 量子エンタングルメントを持つ非エルミート系におけるプローブ相転移
• Authors: Ling-Feng Zhang, Wing Chi Yu,
• Abstract要約: 非エルミート異方性スピン-1/2XYモデルとXXZモデルの量子絡み合いと量子相転移について検討する。 コンカレンス, 負性度, 相互情報, 量子コヒーレンスなど, 様々な絡み合い対策について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3326165759824935
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the quantum entanglement and quantum phase transition of the non-Hermitian anisotropic spin-1/2 XY model and XXZ model with the staggered imaginary field by analytical methods and numerical exact diagonalization, respectively. Various entanglement measures, including concurrence, negativity, mutual information, and quantum coherence, and both biorthogonal and self-normal quantities are investigated. Both the biorthogonal and self-normal entanglement quantities, except the biorthogonal concurrence, are found to be capable of detecting the first-order and $\mathcal{PT}$ transitions in the XXZ model, as well as the Ising and $\mathcal{RT}$ transitions in the XY model. In addition, we introduce the unconstrained concurrence and demonstrate its effectiveness in detecting these transitions. On the other hand, the Beresinskii-Kosterlitz-Thoules (BKT) transition in the XXZ model is revealed through concurrence and negativity at small non-Hermiticity strengths. Notably, the critical points observed in the Hermitian limit evolve into exceptional points as the strength of the non-Hermiticity increases. Furthermore, we find that the first-order transition survives up to a higher non-Hermiticity strength compared to the BKT transition within the $\mathcal{PT}$-symmetric regime of the XXZ model.
• Abstract（参考訳）: 我々は,非エルミート異方性スピン-1/2XYモデルとXXZモデルの量子エンタングルメントと量子相転移を,解析的手法と数値的正対角化法により解析した。 共起, 負性, 相互情報, 量子コヒーレンスなどの絡み合い, 生体直交量および自己正規量について検討した。 XYモデルにおけるIsingおよび$\mathcal{RT}$トランジションと同様に、生体直交および自己正規絡み合いの量を除いて、XXZモデルにおける1次および$\mathcal{PT}$トランジションを検出することができる。 さらに,制約のないコンカレンスを導入し,これらの遷移を検出する上での有効性を実証する。 一方, XXZモデルにおけるベレシンスキー-コステリッツ-Thoules(BKT)遷移は, 小さい非ハーミティシティ強度での収束と負性によって明らかにされる。 特に、エルミート極限で観測される臨界点は、非ハーミティシティの強さが増加するにつれて、例外的な点へと進化する。 さらに、一階遷移は、XXZモデルの$\mathcal{PT}$-symmetricレジスト内のBKT遷移よりも高い非ハーミティシティ強度で残っていることが分かる。

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