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Quantum Monte Carlo calculation of entanglement Renyi entropies for generic quantum systems

机译：通用量子系统纠缠Renyi熵的量子蒙特卡罗计算。

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We present a general scheme for the calculation of the Renyi entropy of a subsystem in quantum many-body models that can be efficiently simulated via quantum Monte Carlo. When the simulation is performed at very low temperature, the above approach delivers the entanglement Renyi entropy of the subsystem, and it allows us to explore the crossover to the thermal Renyi entropy as the temperature is increased. We implement this scheme explicitly within the stochastic series expansion as well as within path-integral Monte Carlo, and apply it to quantum spin and quantum rotor models. In the case of quantum spins, we show that relevant models in two dimensions with reduced symmetry (X X model or hard-core bosons, transverse-field Ising model at the quantum critical point) exhibit an area law for the scaling of the entanglement entropy.
机译：我们提出了一个通用方案，用于计算量子多体模型中子系统的Renyi熵，该模型可以通过量子蒙特卡洛方法有效地进行仿真。当在非常低的温度下进行仿真时，上述方法提供了子系统的纠缠仁伊熵，并且它使我们能够探索随着温度升高与热仁伊熵的交叉。我们在随机级数展开以及路径积分蒙特卡洛中明确实现此方案，并将其应用于量子自旋和量子转子模型。在量子自旋的情况下，我们显示了二维的对称性降低的相关模型（X X模型或硬核玻色子，量子临界点处的横向场Ising模型）显示出纠缠熵定标的面积定律。

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