論文の概要: Dynamics of the vacuum state in a periodically driven Rydberg chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.07715v1
- Date: Fri, 15 May 2020 18:00:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 03:16:43.590124
- Title: Dynamics of the vacuum state in a periodically driven Rydberg chain
- Title（参考訳）: 周期的に駆動されるRydberg鎖における真空状態のダイナミクス
- Authors: Bhaskar Mukherjee, Arnab Sen, Diptiman Sen, K. Sengupta
- Abstract要約: 我々は、周期的に駆動されるリドベルク連鎖の動力学を、ゼロのリドベルク励起を持つ状態から始める。
系のフロケハミルトニアン(Floquet Hamiltonian)が、駆動周波数の範囲内において、量子的傷点の集合をホストしていることが示される。
- 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 study the dynamics of the periodically driven Rydberg chain starting from
the state with zero Rydberg excitations (vacuum state denoted by $|0\rangle$)
using a square pulse protocol in the high drive amplitude limit. We show, using
exact diagonalization for finite system sizes ($L\le 26$), that the Floquet
Hamiltonian of the system, within a range of drive frequencies which we chart
out, hosts a set of quantum scars which have large overlap with the $|0\rangle$
state. These scars are distinct from their counterparts having high overlap
with the maximal Rydberg excitation state ($|\mathbb{Z}_2\rangle$); they
coexist with the latter class of scars and lead to persistent coherent
oscillations of the density-density correlator starting from the $|0\rangle$
state. We also identify special drive frequencies at which the system undergoes
perfect dynamic freezing and provide an analytic explanation for this
phenomenon. Finally, we demonstrate that for a wide range of drive frequencies,
the system reaches a steady state with sub-thermal values of the
density-density correlator. The presence of such sub-thermal steady states,
which are absent for dynamics starting from the $|\mathbb{Z}_2\rangle$ state,
imply a weak violation of the eigenstate thermalization hypothesis in finite
sized Rydberg chains distinct from that due to the scar-induced persistent
oscillations reported earlier. We conjecture that in the thermodynamic limit
such states may exist as pre-thermal steady states that show anomalously slow
relaxation. We supplement our numerical results by deriving an analytic
expression for the Floquet Hamiltonian using a Floquet perturbation theory in
the high amplitude limit which provides an analytic, albeit qualitative,
understanding of these phenomena at arbitrary drive frequencies. We discuss
experiments which can test our theory.
- Abstract（参考訳）: 高駆動振幅限界における2乗パルスプロトコルを用いて、リドベルク励起ゼロの状態から始まる周期的に駆動されるリドベルク連鎖のダイナミクス($|0\rangle$で表される真空状態)を研究する。
有限系サイズに対する厳密な対角化(l\le 26$)を用いて、我々がチャートアウトするドライブ周波数の範囲内で、システムのフロッケハミルトニアンが、$|0\rangle$状態と大きな重なりを持つ量子スカーをホストしていることを示す。
これらの傷痕は、最大Rydberg励起状態(|\mathbb{Z}_2\rangle$)と高い重なり合いを持つものとは違い、後者の傷痕のクラスと共存し、|0\rangle$状態から始まる密度密度相関子の持続的コヒーレント振動を引き起こす。
また、システムが完全に動的凍結する特別な駆動周波数を特定し、この現象を解析的に説明する。
最後に, 広帯域の駆動周波数に対して, 密度-密度相関器のサブサーマル値を持つ定常状態に達することを実証する。
そのような準熱的定常状態の存在は、$|\mathbb{Z}_2\rangle$状態から始まる力学には欠落しており、これは、以前に報告された傷痕誘起持続振動により異なる有限サイズのリドベルク鎖における固有状態熱化仮説の弱い違反を意味する。
熱力学的極限において、そのような状態は不均一に緩やかな緩和を示す予熱定常状態として存在すると推測する。
高振幅限界におけるフロケ摂動理論を用いてフロケ・ハミルトニアンの解析式を導出し, 任意の駆動周波数でこれらの現象を解析的かつ定性的に理解することで, 計算結果を補足する。
理論を検証できる実験について論じる。
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