Operationally accessible entanglement of one-dimensional spinless fermions
Operationally accessible entanglement of one-dimensional spinless fermions
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一维无旋费米子的可操作纠缠
DOI：
10.1103/physreva.100.022324
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发表时间：
2019
影响因子：
2.9
通讯作者：
Del Maestro, Adrian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Barghathi, Hatem;Casiano-Diaz, Emanuel;Del Maestro, Adrian
对于不可区分的流动粒子，在一个确定其总数的超选择规则下，基态空间双分的纠缠熵的一部分是由于子系统之间的粒子波动，因此无法作为量子信息处理的资源。通过精确对角化和密度矩阵重整化群，我们量化了一维晶格上无自旋费米子相互作用模型中剩余的可操作纠缠态。我们发现，对于吸引相互作用，可达纠缠在Tomonaga-Luttinger液体和相分离固体之间的一阶相变中完全消失，而对于排斥相互作用，可达纠缠在向电荷密度波的过渡时最大。在整个相图中，我们讨论了可达纠缠熵与描述亚区域内粒子数波动的概率分布方差之间的联系。
For indistinguishable itinerant particles subject to a superselection rule fixing their total number, a portion of the entanglement entropy under a spatial bipartition of the ground state is due to particle fluctuations between subsystems and thus is inaccessible as a resource for quantum information processing. We quantify the remaining operationally accessible entanglement in a model of interacting spinless fermions on a one-dimensional lattice via exact diagonalization and the density matrix renormalization group. We find that the accessible entanglement exactly vanishes at the first-order phase transition between a Tomonaga-Luttinger liquid and phase separated solid for attractive interactions and is maximal at the transition to the charge density wave for repulsive interactions. Throughout the phase diagram, we discuss the connection between the accessible entanglement entropy and the variance of the probability distribution describing intrasubregion particle-number fluctuations.
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