平衡态与非平衡态下耦合Tomonaga-Luttinger液体间的广泛纠缠

量子纠缠是自然界存在的现象,却在经典物理学中无对应概念,这从根本上区分了量子理论与经典理论。虽然少体系统的纠缠现象已被常规观测到,但在量子多体系统中见证纠缠仍面临巨大挑战。本工作通过理论方法研究了两条平行空间分离的朝永-拉廷格液体(TLLs)沿纵向分割后的纠缠特性,特别以一维玻色气体作为TLLs的实现载体,重点分析了两种实验相关场景:有限温度下的隧穿耦合气体,以及相干分裂后的体系。在这两种情况下,该团队通过解析计算对数负度,确定了系统保持纠缠的阈值温度。值得注意的是,该阈值温度在近期相干分裂实验中具有可及性。进一步地,研究人员通过比较对数负度与互信息量,揭示了阈值温度附近量子关联与经典关联的交叉行为。该研究指出,由相干分裂建立的初始互信息量在TLLs动力学过程中得以守恒,这阻碍了某些广义吉布斯系综在预热化过程中的形成。此外,研究发现对数负度与互信息量均随子系统长度呈广延性标度。虽然耦合TLLs基态纠缠的广延性已被预测,但相较于其他分割方式,该体系长期被忽视。本工作将耦合TLLs纠缠研究拓展至有限温度与非平衡态范畴,为实验检测有限温度下量子多体系统中的广延性纠缠提供了新策略。

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