論文の概要: Entanglement structure of the dynamical phases in the sub-Ohmic spin-boson model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.20313v1
• Date: Thu, 18 Jun 2026 14:47:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.926306
• Title: Entanglement structure of the dynamical phases in the sub-Ohmic spin-boson model
• Title（参考訳）: サブOhmic spin-bosonモデルにおける動的相の絡み合い構造
• Authors: Cunxi Gong, Zirui Sheng, Weitang Li,
• Abstract要約: 固定スピンエンタングルメントエントロピー$S_mathrmspin(t)$が偏光緩和よりも短い時間スケールで定常台地に達することを示す。 これらの結果は、静止スピンエンタングルメントエントロピーを物理的に情報的観測可能なものとして確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3186130813218338
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The sub-Ohmic spin-boson model exhibits three distinct dynamical regimes in its spin population dynamics, classified as coherent, incoherent, and pseudo-coherent. Whether these regimes correspond to distinct spin-bath entanglement structures remains an open question. Here we address this using tree tensor network states with projector-splitting time evolution (TTN-TDVP-PS), scanning a broad grid in the sub-Ohmic $(s, α)$ plane. We find that the spin entanglement entropy $S_\mathrm{spin}(t)$ reaches a stationary plateau on a timescale shorter than the polarization relaxation, enabling construction of a stationary entropy landscape from the stationary value $S_\mathrm{stable}$. Within this scalar entropy landscape, the entropy ridge broadly follows the population-based phase boundary at small $s$, but does not reproduce the two-branch structure at large $s$. The ridge remains single-valued within the incoherent region rather than separately tracking both population-based transitions. The Bloch-sphere representation provides a geometric interpretation of this behavior. The entropy plateau corresponds to trajectories settling onto constant-radius shells, with the ridge marking the parameters of smallest stationary Bloch radius. Mode-resolved bath entanglement shows that low-frequency modes dominate the environmental entropy scale and that coherent dynamics enhance bath-mode correlations beyond direct spin--mode correlations. These results establish the stationary spin entanglement entropy as a physically informative observable that complements population-based classifications of dissipative quantum dynamics.
• Abstract（参考訳）: サブOhmic spin-bosonモデルでは、スピン集団のダイナミクスにおいて、コヒーレント(coherent)、非コヒーレント(incoherent)、擬コヒーレント(sepse-coherent)の3つの異なる動的状態を示す。 これらの規則が異なるスピンバス絡み合い構造に対応するかどうかは、未解決の問題である。 ここでは、木テンソルネットワーク状態とプロジェクター分割時間進化(TTN-TDVP-PS)を用いてこの問題に対処し、サブオフミック$(s, α)$平面の広グリッドを走査する。 スピンエンタングルメントエントロピー $S_\mathrm{spin}(t)$ は偏光緩和よりも短い時間スケールで定常台地に到達し、定常値 $S_\mathrm{stable}$ から定常エントロピーランドスケープを構築することができる。 このスカラーエントロピーの景観の中では、エントロピーリッジは人口ベースの位相境界を小さい$s$で広く従っているが、大きな$s$で2枝構造を再現しない。 この尾根は、人口ベースの遷移を別々に追跡するのではなく、不整合領域内で単独で評価されている。 ブロッホ球表現は、この振る舞いの幾何学的解釈を提供する。 エントロピー台地は、一定の半径の殻に沈む軌道に対応しており、尾根は最小の静止ブロッホ半径のパラメータを示す。 モード分解浴の絡み合いは,低周波モードが環境エントロピー尺度を支配し,コヒーレントダイナミクスが直接スピンモード相関を超えた浴-モード相関を高めることを示している。 これらの結果は、散逸的量子力学の集団に基づく分類を補完する物理的に情報的観測可能な固定スピン絡み合いエントロピーを確立する。

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