論文の概要: Observation of a prethermal discrete time crystal

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.01695v1
• Date: Tue, 2 Feb 2021 19:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 00:30:36.112396
• Title: Observation of a prethermal discrete time crystal
• Title（参考訳）: 熱前離散時間結晶の観察
• Authors: Antonis Kyprianidis, Francisco Machado, William Morong, Patrick Becker, Kate S. Collins, Dominic V. Else, Lei Feng, Paul W. Hess, Chetan Nayak, Guido Pagano, Norman Y. Yao, Christopher Monroe
• Abstract要約: 非平衡系への拡張は、多体熱化の性質に関する驚くべき洞察をもたらした。 本研究では,無秩序な非平衡駆動相のシグネチャを観測するために,トラップイオン量子シミュレータを用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3533165463563352
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The conventional framework for defining and understanding phases of matter requires thermodynamic equilibrium. Extensions to non-equilibrium systems have led to surprising insights into the nature of many-body thermalization and the discovery of novel phases of matter, often catalyzed by driving the system periodically. The inherent heating from such Floquet drives can be tempered by including strong disorder in the system, but this can also mask the generality of non-equilibrium phases. In this work, we utilize a trapped-ion quantum simulator to observe signatures of a non-equilibrium driven phase without disorder: the prethermal discrete time crystal (PDTC). Here, many-body heating is suppressed not by disorder-induced many-body localization, but instead via high-frequency driving, leading to an expansive time window where non-equilibrium phases can emerge. We observe a number of key features that distinguish the PDTC from its many-body-localized disordered counterpart, such as the drive-frequency control of its lifetime and the dependence of time-crystalline order on the energy density of the initial state. Floquet prethermalization is thus presented as a general strategy for creating, stabilizing and studying intrinsically out-of-equilibrium phases of matter.
• Abstract（参考訳）: 物質の相を定義し理解するための従来の枠組みは熱力学的平衡を必要とする。 非平衡系への拡張は、多体熱化の性質や新しい物質相の発見に対する驚くべき洞察をもたらし、しばしば周期的に系の駆動によって触媒される。 このようなフロッケ駆動からの固有の加熱は、系の強い障害を含むことで緩和できるが、非平衡相の一般性も隠蔽できる。 本研究では,無秩序な非平衡駆動相,前熱離散時間結晶(PDTC)のシグネチャを観測するために,トラップイオン量子シミュレータを用いる。 ここでは、多体加熱は障害による多体局在ではなく、高周波駆動によって抑制されるため、非平衡相が出現する可能性がある時間窓が広がる。 pdtcと多体局所障害を区別するいくつかの重要な特徴を観察し、その寿命の駆動周波数制御や初期状態のエネルギー密度に対する時間-結晶次数依存性などについて考察した。 従って、フロッケ予熱は物質の本質的非平衡相を創り、安定化し、研究するための一般的な戦略として提示される。

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