論文の概要: Many-Body Entanglement Properties of Finite Interacting Fermionic Hamiltonians
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11300v1
- Date: Wed, 11 Mar 2026 20:55:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-13 14:46:25.642467
- Title: Many-Body Entanglement Properties of Finite Interacting Fermionic Hamiltonians
- Title（参考訳）: フェルミオンハミルトニアンを相互作用する有限要素の多体絡み合い特性
- Authors: Irakli Giorgadze, Grayson Welch, Haixuan Huang, Elio J. König, Jukka I. Väyrynen,
- Abstract要約: 相互作用するフェルミオン系における多体絡みを,M$-body還元密度行列を用いて解析した。
フェルミオンハミルトニアンを保存している粒子数が最大で$M$-bodyの相互作用項しか持たない場合、その$N$- Particle Ground Stateは最大で$M$-body の絡み合うことができない。
- 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: We analyze many-body entanglement in interacting fermionic systems by using the $M$-body reduced density matrix. We demonstrate that if a particle number conserving fermionic Hamiltonian contains only up to $M$-body interaction terms, then its $N$-particle ground state cannot be maximally $M$-body entangled. As a key step in the proof, we show that the energy expectation value of a maximally $M$-body mixed state is equal to the spectral mean of the Hamiltonian on the corresponding $N$-particle subspace. We further demonstrate that the many-body entanglement structure of a ground state can place quantitative constraint on the interaction strength of its parent Hamiltonian. We illustrate the theorem and its implications in Hubbard and extended SYK models. Going beyond ground states, we analyze entanglement generation under unitary dynamics from Slater-determinant initial states in these models. We determine early-time growth and estimate entanglement saturation times. Finally, we derive explicit symmetry-refined saturation upper bounds for $M$-body entanglement in the presence of an Abelian symmetry.
- Abstract（参考訳）: 相互作用するフェルミオン系における多体絡みを,M$-body還元密度行列を用いて解析した。
フェルミオンハミルトニアンを保存している粒子数が最大で$M$-bodyの相互作用項しか持たない場合、その$N$- Particle Ground Stateは最大で$M$-body の絡み合うことができない。
証明の重要なステップとして、最大$M$-体混合状態のエネルギー期待値は、対応する$N$-粒子部分空間上のハミルトニアンのスペクトル平均と等しいことを示す。
さらに、基底状態の多体絡み合い構造は、その親ハミルトニアンの相互作用強度に定量的な制約を与えることができることを示した。
定理とその意味をHubbardおよび拡張SYKモデルで説明する。
基底状態を超えて、これらのモデルにおけるSlater-Determinant初期状態からユニタリダイナミクスの下での絡み合い生成を分析する。
早速成長を判断し, 絡み合う飽和時間を推定する。
最後に、アベリア対称性の存在下で、M$ボディの絡み合いに対して、明示的な対称性精製された飽和上界を導出する。
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