Extensive long-range entanglement at finite temperatures from a nonequilibrium bias
Notice bibliographique
Résumé
Thermal equilibrium states of local quantum many-body systems are notorious for their spatially decaying correlations, which place severe restrictions on the types of many-body entanglement structures that may be observed at finite temperatures. These restrictions may however be defied when an out-of-equilibrium steady state is considered instead. In this paper, we study the entanglement properties of free fermions on a one-dimensional lattice that contains a generic charge- and energy-conserving noninteracting impurity, and that is connected at its edges to two reservoirs with different equilibrium energy distributions. These distributions may differ in either temperature, chemical potential, or both, thereby inducing an external bias. We analytically derive exact asymptotic expressions for several quantum information measures -- the mutual information, its R\'enyi generalizations, and the fermionic negativity -- that quantify the correlation and entanglement between two subsystems located on opposite sides of the impurity. We show that all these measures scale (to a leading order) linearly with the overlap between one subsystem and the mirror image of the other (upon reflection of the latter about the impurity), independently of the distance between the subsystems. While a simple proportionality relation between the negativity and R\'enyi versions of the mutual information is observed to hold at zero temperature, it breaks down at finite temperatures, suggesting that these quantities represent strong long-range correlations of different origins. Our results generalize previous findings that were limited to the case of a chemical-potential bias at zero temperature, rigorously demonstrating that the effect of long-range volume-law entanglement is robust at finite temperatures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».