論文の概要: Hierarchy of mixed symmetry protected topological states in extended cluster states under subsystem decoherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.22507v1
• Date: Sun, 21 Jun 2026 14:02:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 17:52:48.032579
• Title: Hierarchy of mixed symmetry protected topological states in extended cluster states under subsystem decoherence
• Title（参考訳）: サブシステムデコヒーレンス下における拡張クラスター状態における混合対称性保護位相状態の階層性
• Authors: Yoshihito Kuno, Takahiro Orito,
• Abstract要約: 本研究では, 対称性保護位相 (SPT) 位相である拡張クラスタ状態に対するサブシステムデコヒーレンスの影響について検討する。 デコヒーレンス(decoherence)は単なる破壊的なプロセスではなく、非自明な混合状態のシリーズを誘導し、組織化することができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the effect of subsystem decoherence to an extended cluster state which is a symmetry protected topological (SPT) phase. The model includes many subsystem $Z_2$ symmetries. We report that subsystem decoherence induces local charge fluctuations, leading to a mixed SPT state in the unaffected subsystems. If we start from the extended cluster state, hierarchical mixed-state SPT phases emerge in response to step-by-step subsystem decoherences. These mixed-state SPT phases keep strong symmetries the symmetry of which is protecting symmetries for the initial cluster SPT. Moreover, these SPTs can be characterized by Rényi-2 string orders. Then, as the subsystems are progressively decohered, the hierarchy of mixed-state SPT phases terminates in a $Z_2$ strong-to-weak spontaneous symmetry breaking (SWSSB) state on the final remaining subsystem, where a long-range entangled state appears, namely a glassy Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state. Our work demonstrates that decoherence is not merely a destructive process, but can induce and organize series of nontrivial mixed-states. This reveals a systematic route from mixed-state SPT order to SWSSB with the glassy GHZ-type long-range entanglement.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 対称性保護位相 (SPT) 位相である拡張クラスタ状態に対するサブシステムデコヒーレンスの影響について検討する。 モデルは、多くのサブシステム$Z_2$対称性を含んでいる。 サブシステムのデコヒーレンスは局所的な電荷変動を引き起こし、影響を受けないサブシステムの混合SPT状態を引き起こすことを報告した。 拡張クラスタ状態から始めると、ステップバイステップのサブシステムのデコヒーレンスに応じて階層的な混合状態SPT相が出現する。 これらの混合状態SPT相は、初期クラスターSPTの対称性を保護する対称性を強く維持する。 さらに、これらのSPTはRényi-2文字列順序によって特徴づけられる。 そして、サブシステムが徐々にデコヒートされるにつれて、混合状態 SPT 相の階層構造は最後の残りのサブシステム上では$Z_2$強弱自然対称性の破れ (SWSSB) 状態に終止符を打つ。 我々の研究は、デコヒーレンスが破壊的なプロセスであるだけでなく、非自明な混合状態のシリーズを誘導し、組織化することができることを示した。 これにより、混合状態SPTオーダーからガラス状GHZ型長距離エンタングルメントによるSWSSBへの体系的な経路が明らかになる。

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