論文の概要: Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking of Dephased Fermions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.37965v1
• Date: Tue, 29 Sep 2026 16:34:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.746659
• Title: Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking of Dephased Fermions
• Title（参考訳）: 脱相フェルミオンの強弱自発対称性の破断
• Abstract要約: 我々は、無限密度の退化の下で$U(1)$対称性を持つフェルミオンを研究し、結果として生じる混合状態の性質を導出する。 我々は、任意の対角混合状態に適用可能な、Renyi-1相関子に対する新しい図式展開による無限デファスマッピングを補完する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Strong-to-weak spontaneous symmetry breaking (SWSSB) is a novel phase transition in mixed states associated with the loss of global charge information. In this work we study fermions with $U(1)$ symmetry under infinite density dephasing and derive the SWSSB properties of the resulting mixed states. Our central observation is that at infinite dephasing every Renyi correlator is exactly the spin-spin correlator of a compact XY model, whose Boltzmann weight is the squared full-counting-statistics generating function of a classical ensemble built from the parent state. For the Renyi-2 correlator it is the full counting statistics of the parent state itself. We complement the infinite dephasing mapping with a novel diagrammatic expansion for the Renyi-1 correlator, applicable to any diagonal mixed state, which computes the couplings of the Renyi-1 XY model. We also study a replica field theory for even Renyi index quantities, applicable at finite dephasing. Our analysis indicates that fully dephased metals display long-range SWSSB in $d\geq 2$, as confirmed numerically and experimentally in $d=2$, and quasi-long-range SWSSB in $d=1$. For insulating parent states both an SWSSB and a trivial phase are possible at infinite dephasing depending on UV details. Long-range SWSSB in $d\geq 3$, or quasi-long-range SWSSB in $d=2$, survives above a nonuniversal, Renyi-index-dependent threshold and is lost when the parent state is deep in the insulating phase, with the exception of quantum Hall insulators which generically have quasi-long-range SWSSB. For even Renyi indices we also determine the stability of the SWSSB phase away from infinite dephasing and derive the universality class of the SWSSB transition.
• Abstract（参考訳）: 強弱自然対称性の破れ (SWSSB) は、大域的な電荷情報の喪失に関連する混合状態における新しい相転移である。 この研究では、無限密度の退化の下で$U(1)$対称性を持つフェルミオンを研究し、結果の混合状態のSWSSB特性を導出する。 我々の中心的な観察は、すべてのレニイ・コレレータを無限にデフォーカスすることは、コンパクトなXYモデルのスピンスピン・コレレータであり、ボルツマンの重みは親状態から構築された古典的アンサンブルの正方形全数統計生成関数であるということである。 Renyi-2相関器では、親状態自体の完全なカウント統計である。 我々は、Renyi-1 のXYモデルの結合を計算する任意の対角混合状態に適用可能な、Renyi-1 correlator に対する新しい図式展開による無限デファスマッピングを補完する。 また、有限dephasingに適用可能なRenyi指数量に対するレプリカ場理論についても検討する。 分析の結果, 完全脱相金属は$d=2$で数値的に, 実験的に$d=2$でSWSSB, 準長距離SWSSBは$d=1$でSWSSBを示すことがわかった。 親状態の絶縁には、SWSSB と自明な位相の両方が UV の詳細によって無限に劣化する。 ロングレンジ SWSSB in $d\geq 3$, or quasi-long-range SWSSB in $d=2$ は、非ユニバーサルのレニー・インデックス依存しきい値の上に存在し、一般に準ロングレンジ SWSSB を持つ量子ホール絶縁体を除いて、親状態が絶縁相の深いときに失われる。 Renyi の指標でさえ、SWSSB 相の安定性を無限の退化から切り離し、SWSSB 転移の普遍性クラスを導出する。

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