論文の概要: Characterizing Fermionic Non-Gaussianity in the Sachdev-Ye-Kitaev Model via Replica Twist Entropy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.10123v1
- Date: Wed, 07 Oct 2026 14:05:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 21:58:22.952072
- Title: Characterizing Fermionic Non-Gaussianity in the Sachdev-Ye-Kitaev Model via Replica Twist Entropy
- Title（参考訳）: Replica Twist EntropyによるSachdev-Ye-Kitaevモデルにおけるフェルミオン非ガウス性の特徴
- Abstract要約: フェルミオン系では、非ガウス性は絡み合いを超えた重要な資源となる。
我々は、純フェルミオン状態における非ガウス性の自然なプローブとして、テクスチトレプリカツイストエントロピーを提案する。
強相関フェルミオン系における非ガウス性の研究の道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.426625530759457
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding the non-equilibrium dynamics of quantum many-body systems plays a central role in modern many-body physics. Intriguing insights emerge from investigating how quantum resources, which are essential for achieving unambiguous quantumness, are generated and spread under chaotic quantum dynamics. In fermionic systems, non-Gaussianity constitutes an important resource beyond entanglement, characterizing the deviation of generic quantum states from free-fermion states. In this Letter, we propose using the \textit{replica twist entropy}, defined through the expectation value of a replica rotation operator with a tunable angle $α$, as a natural probe of non-Gaussianity in pure fermionic states. After deriving its behavior for typical many-body states, we establish a general framework for analyzing the replica twist entropy in solvable Sachdev-Ye-Kitaev models in the large-$N$ limit. Applying this framework to the dynamics of the thermofield double state, we uncover a novel dynamical phase diagram in the parameter space of $α$ and evolution time $t$, exhibiting spontaneous $Z_2$ symmetry breaking at $α=π/4$ and universal cusps as a function of $α$ in the long-time regime. Our results pave the way for studying non-Gaussianity in strongly correlated fermionic systems and reveal a new class of dynamical transitions probed by non-Gaussianity.
- Abstract（参考訳）: 量子多体系の非平衡力学を理解することは、現代の多体物理学において中心的な役割を果たす。
興味深い洞察は、あいまいな量子性を達成するのに不可欠な量子資源がカオス量子力学の下でどのように生成され、拡散されるかを調べることから生まれる。
フェルミオン系では、非ガウス性は絡み合いを超えた重要な資源となり、自由フェルミオン状態からのジェネリック量子状態の偏りを特徴づける。
このレターでは、純フェルミオン状態における非ガウス性の自然なプローブとして、可変角度$α$の複製回転作用素の期待値から定義される \textit{replica twist entropy} を用いる。
典型的な多体状態に対する振る舞いを導出した後、大容量N$極限における可解サハデフ・イ・キタエフモデルにおけるレプリカツイストエントロピーを解析するための一般的な枠組みを確立する。
このフレームワークを熱場二重状態の力学に応用し、パラメータ空間の$α$と進化時間$t$の新たな動的位相図を発見し、自然に$Z_2$対称性を$α=π/4$で破り、長期体制における$α$の関数としての普遍カスプを示す。
その結果,強相関フェルミオン系における非ガウス性の研究の道が開かれ,非ガウス性によって探索される新しい動的遷移のクラスが明らかになった。
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