論文の概要: Disorder-free localization in quantum walks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.04571v2
• Date: Tue, 16 Feb 2021 12:53:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 02:44:17.920225
• Title: Disorder-free localization in quantum walks
• Title（参考訳）: 量子ウォークにおける無秩序局在
• Authors: B. Danac{\i}, \.I. Yal\c{c}{\i}nkaya, B. \c{C}akmak, G. Karpat, S. P. Kelly and A. L. Suba\c{s}{\i}
• Abstract要約: 本研究では、障害のない局所性を示す離散時間量子ウォーカについて検討する。 その結果,非局在化状態においても,局所化遷移を示す他のモデルのマージョリティと異なり,絡み合った成長と緩和がゆっくりと起こることがわかった。
• 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: The phenomenon of localization usually happens due to the existence of disorder in a medium. Nevertheless, certain quantum systems allow dynamical localization solely due to the nature of internal interactions. We study a discrete time quantum walker which exhibits disorder free localization. The quantum walker moves on a one-dimensional lattice and interacts with on-site spins by coherently rotating them around a given axis at each step. Since the spins do not have dynamics of their own, the system poses the local spin components along the rotation axis as an extensive number of conserved moments. When the interaction is weak, the spread of the walker shows subdiffusive behaviour having downscaled ballistic tails in the evolving probability distribution at intermediate time scales. However, as the interaction gets stronger the walker gets exponentially localized in the complete absence of disorder in both lattice and initial state. Using a matrix-product-state ansatz, we investigate the relaxation and entanglement dynamics of the on-site spins due to their coupling with the quantum walker. Surprisingly, we find that even in the delocalized regime, entanglement growth and relaxation occur slowly unlike marjority of the other models displaying a localization transition.
• Abstract（参考訳）: 局在化現象は、通常、媒体における障害の存在によって起こる。 それでも、ある量子系は内部相互作用の性質によってのみ動的局所化を許す。 乱れのない局在を示す離散時間量子ウォーカーについて検討する。 量子ウォーカーは1次元の格子の上を移動し、各ステップで所定の軸の周りをコヒーレントに回転させてオンサイトスピンと相互作用する。 スピンは自身のダイナミクスを持っていないため、系は回転軸に沿った局所的なスピン成分を多くの保存モーメントとして表す。 相互作用が弱い場合、ウォーカーの拡散は、中間時間スケールでの進化確率分布において、下位スケールの弾道尾を持つ部分拡散挙動を示す。 しかし、相互作用が強くなるにつれて、ウォーカーは格子状態と初期状態の両方における障害の完全な欠如によって指数関数的に局所化される。 行列生成状態アンサッツを用いて、量子ウォーカーとのカップリングによるオンサイトスピンの緩和と絡み合いダイナミクスについて検討する。 驚くべきことに、非局在化状態においても、局所化遷移を示す他のモデルのマージョリティとは異なり、絡み合った成長と緩和がゆっくりと起こる。

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