Transiciones de fase cuánticas y la distinguibilidad de estados cuánticos

Abstract

Recientemente se ha demostrado la utilidad de la entropía de von Neumann como cuantificador de las correlaciones presentes en sistemas cuánticos multipartitos, por ejemplo, del grado de entrelazamiento entre estados bipartitos. A su vez la noción de entropía, tanto clásica como cuántica ha mostrado ser adecuada para caracterizar a las transiciones de fase inclusive a las conocidas como Transiciones de Fase Cuánticas (TFC). Usando estos antecedentes, nos proponemos en el presente trabajo describir a las transiciones de fase cuánticas por medio de distancias entre estados cuánticos, las cuales desde un punto de vista físico pueden tomarse como cuantificadores de la distinguibilidad de estados cuánticos. Una vez estudiada la relación entre ambos aspectos físicos (criticalidad y distinguibilidad), se aplicarán estos conceptos al análisis de algunos sistemas particulares.

Recently, the usefulness of von Neumann entropy as a quantifier of the correlations present in multipartite quantum systems has been demonstrated. For example the degree of entanglement between bipartite states has been evaluated by using that information quantifier. Also the notion of entropy, both classical and quantum, has shown its usefulness to characterize phase transitions including those known as Quantum Phase Transitions (QPT). Using this background, we propose in the present work to describe the quantum phase transitions by means of distances between quantum states, which from a physical point of view can be taken as quantifiers of the distinguishability of quantum states. Once the relationship between both physical aspects (criticality and distinguishability) has been studied, these concepts will be applied to the analysis of some particular systems.