Entropías cuánticas de estados topológicos en un nanohilo de Bi2 Se3

LEGNAZZI, NICOLÁS; OMAR OSENDA

Córdoba

Congreso; CUANTOS V - Quinto Taller Argentino de Cuántica; 2023

Facultad de Matemática, Astronomiía, Física y Computación

Los aislantes topológicos son candidatos prometedores para la próxima generación de dispositivos electrónicos yespintrónicos, así como para el estudio de la física de la materia condensada. Estos materiales se caracterizanpor comportarse como un aislante “trivial” en el bulk, mientras que en la superficie presentan estados de bordeprotegidos por simetría de inversión temporal. Los estados topológicos son caracterizados por medio del análisis desu espectro y/o de cantidades entrópicas. En el estudio espectral se utilizan invariantes topológicas como la fase deBerry o el número de Chern. Para las cantidades entrópicas se consieran cantidades como la entropía topológica,el espectro de entralazamiento, etc. El Bi2 Se3 es un conocido aislante topológico. Los estados cuánticos delBi2 Se3 en un nano cilindro están bien descriptos por un Hamiltoniano k.p. Utilizando el método variacional deRayleigh-Ritz se calculan los autoestados de dicho Hamiltoniano para poder evaluar la entropía de Kitaev-Preskil.Además, se propone una nueva entropía cuántica, Sop , para caracterizar estados topológicos. Verificamos quela entropía de Kitaev-Preskill es constante para los estados topológicos del material, tal como predice la teoría.Además, mostramos que la matriz densidad reducida propuesta permite diferenciar apropiadamente los estadostopológicos del material, ya que poseen mayor información que los estados de la banda de conducción y valencia enel bulk. Por último, a partir de la tomografía de procesos cuánticos estimamos el proceso que construye la matrizdensidad reducida asociada a la entropía Sop . Esto podría originar una forma operativa de construir matricesdensidad reducida que caractericen adecuadamente distintos estados topológicos.