局域性迫使量子多体疤痕塔能量间距相等
量子多体疤痕态是嵌入在不可积哈密顿量谱系中的非热本征态,其典型范例常表现为准粒子激发态塔结构,例如自旋1/2系统的最大铁磁态(即迪克态)。这类量子多体疤痕态的关键特征在于,它们允许多个局域“母体”哈密顿量将其作为精确本征态。该工作揭示了此类母体哈密顿量的局域性会强烈约束这些态在能谱中的相对排布。特别地,研究团队证明了若所有迪克态构成某个广延局域哈密顿量的精确本征态,则其能级必然呈现等间距分布。该证明基于近期关于W态母体哈密顿量的研究成果,并结合了此类准粒子激发态塔的普适代数结构。进一步研究表明,这种等间距特性可推广至任意有界度图上定义的局域哈密顿量,包括任意空间维度的规则晶格和扩展图。同时,该证明也适用于具有k-局域相互作用且每格点相互作用项数有限的哈密顿量。对于相同图类,研究团队还确立了基于乘积态上多格点准粒子激发态塔的等间距性。针对所研究的态塔,等间距特性直接推论出:当系统初始态完全处于量子多体疤痕流形时,在任何以这些疤痕态为精确本征态的局域哈密顿量作用下,其纠缠动力学将完全冻结。总体而言,该研究结果揭示了局域性与量子多体疤痕态结构之间严格的相互制约关系。
量科快讯
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