Entanglement Entropy In Excited States

Negli ultimi anni l’entropia di entaglement è stata ampiamente studiata nel campo dell‘integrabilità. Con l‘introduzione del modello a replica è stato possibile portare alla luce le proprietà universali dell’ entropia di entanglement di un sistema bipartito nello stato di vuoto. In questa tesi si è investigato il problema dell’entropia di entanglement di un sistema bipartito in uno stato eccitato di singola particella. In particolare, si è considerata una teoria bosonica libera in un volume finito, in modo da sfruttare al meglio le tecniche dell‘integrabilità. Nel corso di questa analisi, è stato possibile rielaborare il modello a replica in un volume finito grazie ad un raddoppiamento della teoria bosonica che ha indotto una simmetria U(1) su ogni copia del modello. Tale tecnica, nota in letter- atura come doubling trick ha permesso di ricondurre il calcolo dell’entropia di Renyi a un’opportuna espansione in form factors dei campi U(1) implementanti tale simmetria e valutarne il contributo dominante nel limite in cui il volume è grande. I risultati ottenuti per la Second Rènyi entropy mostrano che in tale limite, l’eccesso di entanglement dovuto allo stato eccitato rispetto a quello di vuoto è indipendente dall’energia dello stato stesso e può essere interpretato come quantità che misura l’incertezza sulla localizzazione dell’eccitazione nelle due parti di cui è composto il sistema.