論文の概要: Temperature Dependent Energy Diffusion in Chaotic Spin Chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.11601v1
• Date: Mon, 21 Dec 2020 19:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 00:19:43.987316
• Title: Temperature Dependent Energy Diffusion in Chaotic Spin Chains
• Title（参考訳）: カオススピン鎖における温度依存性エネルギー拡散
• Authors: Cristian Zanoci and Brian Swingle
• Abstract要約: 2つのカオスギャップ量子スピン鎖におけるエネルギー拡散の温度依存性について検討する。 イジングモデルでは、エネルギーギャップよりはるかに低い温度で研究できる。 速度論的モデルは、低温で観測されたエネルギー拡散定数の指数的な増加を正確に予測する。
• 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 temperature dependence of energy diffusion in two chaotic gapped quantum spin chains, a tilted-field Ising model and an XZ model, using an open system approach. We introduce an energy imbalance by coupling the chain to thermal baths at its boundary and study the non-equilibrium steady states of the resulting Lindblad dynamics using a matrix product operator ansatz for the density matrix. We define an effective local temperature profile by comparing local reduced density matrices in the steady state to those of a uniform thermal state. We then measure the energy current for a variety of driving temperatures and extract the temperature dependence of the energy diffusion constant. For the Ising model, we are able to study temperatures well below the energy gap and find a regime of dilute excitations where rare three-body collisions control energy diffusion. A kinetic model correctly predicts the observed exponential increase of the energy diffusion constant at low temperatures. For the XZ model, we are only able to access intermediate to high temperatures relative to the energy gap and we show that the data is well described by an expansion around the infinite temperature limit. We also discuss the limitations of the particular driving scheme and suggest that lower temperatures can be accessed using larger baths.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 2つのカオスガッピング量子スピンチェーン, 傾斜場イジングモデル, xzモデルにおけるエネルギー拡散の温度依存性をオープンシステムアプローチを用いて検討する。 鎖と熱浴を境界で結合したエネルギー不均衡を導入し, 密度行列に対する行列積作用素 ansatz を用いたリンドブラッド力学の非平衡定常状態について検討する。 定常状態の局所還元密度行列と均一な熱状態の温度分布を比較することで,有効局所温度分布を定義する。 次に、様々な駆動温度のエネルギー電流を測定し、エネルギー拡散定数の温度依存性を抽出する。 イジングモデルでは、エネルギーギャップよりかなり低い温度を観測でき、希少な3体衝突がエネルギー拡散を制御する希薄な励起状態を見つけることができる。 運動モデルは、低温で観測されたエネルギー拡散定数の指数関数的な増加を正しく予測する。 XZモデルでは、エネルギーギャップに対する中間から中間の温度にしかアクセスできず、無限の温度限界の周囲の膨張によってデータがうまく記述されていることを示す。 また、特定の運転方式の限界についても検討し、より広い浴槽で低温にアクセスできることを示唆する。

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