論文の概要: Density dynamics in the mass-imbalanced Hubbard chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.13604v2
- Date: Fri, 24 Jul 2020 12:30:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-21 21:53:10.325509
- Title: Density dynamics in the mass-imbalanced Hubbard chain
- Title（参考訳）: 質量不均衡ハバード鎖の密度ダイナミクス
- Authors: Tjark Heitmann, Jonas Richter, Thomas Dahm, Robin Steinigeweg
- Abstract要約: 一次元格子上で相互に相互作用するフェルミオン粒子種を2種検討する。
2種間の質量比$eta$が粒子の力学に与える影響について検討した。
- 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: We consider two mutually interacting fermionic particle species on a
one-dimensional lattice and study how the mass ratio $\eta$ between the two
species affects the (equilibration) dynamics of the particles. Focussing on the
regime of strong interactions and high temperatures, two well-studied points of
reference are given by (i) the case of equal masses ${\eta = 1}$, i.e., the
standard Fermi-Hubbard chain, where initial non-equilibrium density
distributions are known to decay, and (ii) the case of one particle species
being infinitely heavy, ${\eta = 0}$, leading to a localization of the lighter
particles in an effective disorder potential. Given these two opposing cases,
the dynamics in the case of intermediate mass ratios ${0 < \eta < 1}$ is of
particular interest. To this end, we study the real-time dynamics of pure
states featuring a sharp initial non-equilibrium density profile. Relying on
the concept of dynamical quantum typicality, the resulting non-equilibrium
dynamics can be related to equilibrium correlation functions. Summarizing our
main results, we observe that diffusive transport occurs for moderate values of
the mass imbalance, and manifests itself in a Gaussian spreading of real-space
density profiles and an exponential decay of density modes in momentum space.
For stronger imbalances, we provide evidence that transport becomes anomalous
on intermediate time scales and, in particular, our results are consistent with
the absence of strict localization in the long-time limit for any ${\eta > 0}$.
Based on our numerical analysis, we provide an estimate for the "lifetime" of
the effective localization as a function of $\eta$.
- Abstract（参考訳）: 一次元格子上で相互に相互作用するフェルミオン粒子種2種を考察し、この2種間の質量比$\eta$が粒子の(平衡)力学に与える影響について検討する。
強い相互作用と高温の体制に焦点を当てた2つのよく研究された基準点が与えられる
(i)等質量の場合には${\eta = 1}$、すなわち、初期非平衡密度分布が崩壊することが知られている標準フェルミ・ハバード鎖である。
(ii) 1つの粒子種が無限に重い場合、${\eta = 0}$は、より軽い粒子を効果的な障害ポテンシャルに局在させる。
これら2つの対立する場合を考えると、中間質量比${0 < \eta < 1}$の力学は特に興味深い。
この目的のために,鋭い初期非平衡密度プロファイルを特徴とする純粋状態のリアルタイムダイナミクスについて検討する。
力学量子の典型性の概念に基づき、結果として生じる非平衡力学は平衡相関関数と関連付けられる。
我々の主な結果を要約すると、拡散輸送は質量不均衡の適度な値に対して起こり、実空間密度プロファイルのガウス的拡散と運動量空間における密度モードの指数的崩壊に現れる。
より強固な不均衡のために、中間時間スケールで輸送が異常になるという証拠を与え、特に、任意の${\eta > 0}$ に対して長い時間制限において厳密な局所化がないことと一致している。
数値解析に基づいて、有効局所化の「ライフタイム」を$\eta$の関数として推定する。
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