論文の概要: Quantum scars from zero modes in an Abelian lattice gauge theory on
ladders
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.08540v2
- Date: Sat, 5 Jun 2021 07:22:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 18:56:29.297280
- Title: Quantum scars from zero modes in an Abelian lattice gauge theory on
ladders
- Title（参考訳）: はしご上のアベリア格子ゲージ理論における零モードからの量子傷
- Authors: Debasish Banerjee and Arnab Sen
- Abstract要約: 我々は、制約されたヒルベルト空間において、量子多体傷(固有状態熱化仮説に違反した高エネルギー固有状態)を発生させる新しいメカニズムを示す。
最大560ドルのスピンを持つ2脚のはしごにそのような傷跡の証拠を与えるが、これは量子シミュレーターの利用可能な提案を用いてテストすることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider the spectrum of a $U(1)$ quantum link model where gauge fields
are realized as $S=1/2$ spins and demonstrate a new mechanism for generating
quantum many-body scars (high-energy eigenstates that violate the eigenstate
thermalization hypothesis) in a constrained Hilbert space. Many-body dynamics
with local constraints has attracted much attention due to the recent discovery
of non-ergodic behavior in quantum simulators based on Rydberg atoms. Lattice
gauge theories provide natural examples of constrained systems since physical
states must be gauge-invariant. In our case, the Hamiltonian $H={\cal O}_{\rm
kin}+\lambda {\cal O}_{\rm pot}$, where ${\cal O}_{\rm pot}$ (${\cal O}_{\rm
kin}$) is diagonal (off-diagonal) in the electric flux basis, contains exact
mid-spectrum zero modes at $\lambda=0$ whose number grows exponentially with
system size. This massive degeneracy is lifted at any non-zero $\lambda$ but
some special linear combinations that simultaneously diagonalize ${\cal O}_{\rm
kin}$ and ${\cal O}_{\rm pot}$ survive as quantum many-body scars, suggesting
an ``order-by-disorder'' mechanism in the Hilbert space. We give evidence for
such scars and show their dynamical consequences on two-leg ladders with up to
$56$ spins, which may be tested using available proposals of quantum
simulators. Results on wider ladders point towards their presence in two
dimensions as well.
- Abstract（参考訳）: ゲージ場を$s=1/2$スピンとして実現する$u(1)$量子リンクモデルのスペクトルを考え、制約付きヒルベルト空間において量子多体スカー(固有熱化仮説に違反する高エネルギー固有状態)を生成する新しいメカニズムを実証する。
局所的な制約を持つ多体力学は、最近のrydberg原子に基づく量子シミュレータにおける非エルゴード挙動の発見により、多くの注目を集めている。
格子ゲージ理論は、物理的状態がゲージ不変でなければならないため、制約系の自然な例を提供する。
私たちの場合、ハミルトニアン$H={\cal O}_{\rm kin}+\lambda {\cal O}_{\rm pot}$, where ${\cal O}_{\rm pot}$$$({\cal O}_{\rm kin}$)は電気フラックスベースで対角(対角)であり、システムサイズとともに指数関数的に増加する$\lambda=0$の正確な中スペクトル零モードを含む。
この巨大な縮退は、任意のゼロでない$\lambda$で持ち上げられるが、${\cal O}_{\rm kin}$と${\cal O}_{\rm pot}$を同時に対角化する特別な線形結合は、ヒルベルト空間における 'order-by-disorder' のメカニズムを示唆している。
このような傷跡の証拠を与え、最大56ドルのスピンを持つ2脚のはしご上でそれらの動的結果を示す。
より広いはしごでの結果は、2次元での存在も指している。
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