論文の概要: Emergent continuous symmetry and ground-state factorization induced by long-range interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08391v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 16:13:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.187639
• Title: Emergent continuous symmetry and ground-state factorization induced by long-range interactions
• Title（参考訳）: 長距離相互作用による創発的連続対称性と基底状態分解
• Authors: Yue Yu, Myung-Joong Hwang,
• Abstract要約: 破壊対称性の位相における低層励起が連続対称性を得る理論を提案する。 創発的連続対称性と保存則の顕著な結果は、基底状態における量子相関をゼロに制限することである。 我々の発見は、完全連結系と格子一般化における量子相転移の普遍的な特徴である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.51075495217878
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The spontaneous breaking of a $Z_2$ symmetry typically gives rise to emergent excitations possessing the same symmetry with a renormalized mass. Contrary to this conventional wisdom, we present a theory in which the low-lying excitation in the broken-symmetry phase acquires a continuous symmetry, even when the underlying symmetry of the system is discrete. In the presence of anisotropic long-range interactions, the order parameter renormalizes the relative strength of the particle-conserving and particle-nonconserving interactions. When one of the two renormalized interactions vanishes, a conservation law absent in the original Hamiltonian emerges, giving rise to a continuous symmetry. A striking consequence of the emergent continuous symmetry and conservation law is that it constrains quantum correlations in the ground-state to be zero, leading to the ground-state factorization in the presence of strong interactions. Our finding is a universal feature of quantum phase transitions in fully-connected systems and in their lattice generalizations; therefore, it can be observed in a wide range of physical systems.
• Abstract（参考訳）: Z_2$対称性の自発的な破れは、通常、再正規化された質量と同じ対称性を持つ創発的励起を引き起こす。 この従来の知恵とは対照的に、系の基本対称性が離散である場合でも、破壊対称性の位相における低次の励起が連続対称性を得る理論を提示する。 異方性長距離相互作用が存在する場合、秩序パラメータは粒子保存相互作用と粒子保存相互作用の相対強度を再正規化する。 2つの再正規化相互作用のうちの1つが消滅すると、元のハミルトニアンに欠落した保存法則が出現し、連続対称性が生じる。 創発的連続対称性と保存則の顕著な結果は、基底状態の量子相関をゼロに制限し、強い相互作用の存在下で基底状態の分解をもたらすことである。 我々の発見は、完全連結系および格子一般化系における量子相転移の普遍的な特徴である。

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