論文の概要: Origin of staircase prethermalization in lattice gauge theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.07254v2
- Date: Tue, 4 Aug 2020 11:53:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-23 08:59:09.370174
- Title: Origin of staircase prethermalization in lattice gauge theories
- Title（参考訳）: 格子ゲージ理論における階段予熱の起源
- Authors: Jad C. Halimeh and Philipp Hauke
- Abstract要約: 正確な局所ゲージ対称性を持つ量子多体系は、リッチな非平衡物理学を示す。
マサームZ$格子ゲージ理論(英語版)において、テクトイット階段前熱化の証拠を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum many-body systems with exact local gauge symmetries exhibit rich
out-of-equilibrium physics such as constrained dynamics and disorder-free
localization. In a joint submission [J. C. Halimeh and P. Hauke,
arXiv:2004.07248], we present evidence of \textit{staircase prethermalization}
in a $\mathrm{Z}_2$ lattice gauge theory subjected to a small breaking of gauge
invariance. Here, we consolidate this finding and the associated emergent
nonperturbative timescales analytically and numerically. By means of a Magnus
expansion, we demonstrate how exact resonances between different
gauge-invariant supersectors are the main reason behind the emergence of
staircase prethermalization. Furthermore, we showcase the robustness of our
conclusions against various initial conditions including different system
sizes, matter fillings, and gauge-invariance sectors, in addition to various
boundary conditions, such as different maximal on-site matter occupations. We
also elaborate on how our conclusions are unique to local-symmetry models and
why they break down in the case of global-symmetry breaking. We moreover extend
our results to $\mathrm{U}(1)$ lattice gauge theories, illustrating the
generality of our findings. Our work offers an analytic footing into the
constrained dynamics of lattice gauge theories and provides proof of a certain
intrinsic robustness of gauge-theory dynamics to errors in experimental
settings.
- Abstract（参考訳）: 厳密な局所ゲージ対称性を持つ量子多体系は、制約付きダイナミクスや無秩序局在のような豊富な平衡外物理を示す。
共同提出 (J. C. Halimeh and P. Hauke, arXiv:2004.07248] において、ゲージ不変性の小さな破れを伴い、$\mathrm{Z}_2$格子ゲージ理論において \textit{staircase prethermalization} の証拠を示す。
ここでは、この発見と関連する創発的非摂動時間尺度を解析的および数値的に統合する。
マグナス展開により、異なるゲージ不変スーパーセクター間の正確な共鳴が階段前温化の出現の主な原因であることを示す。
さらに,様々なシステムサイズ,物質充填,ゲージ非分散セクタを含む様々な初期条件に対する結論のロバスト性を示すとともに,最大オンサイト占有率などの境界条件についても紹介する。
また、我々の結論が局所対称性モデルにどう一意であるか、また、大域対称性の破れの場合、なぜ崩壊するかについても詳しく述べる。
さらに、その結果を $\mathrm{U}(1)$ 格子ゲージ理論に拡張し、我々の発見の一般性を説明する。
我々の研究は、格子ゲージ理論の制約付きダイナミクスに対する解析的基礎を提供し、実験的な設定における誤差に対するゲージ理論力学のある種の本質的ロバスト性の証明を提供する。
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