論文の概要: Dynamical phase transitions in quantum spin models with
antiferromagnetic long-range interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.05282v2
- Date: Mon, 20 Sep 2021 19:03:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 04:10:20.444280
- Title: Dynamical phase transitions in quantum spin models with
antiferromagnetic long-range interactions
- Title（参考訳）: 反強磁性長距離相互作用を持つ量子スピン模型の動的相転移
- Authors: Jad C. Halimeh, Maarten Van Damme, Lingzhen Guo, Johannes Lang,
Philipp Hauke
- Abstract要約: 強磁性長距離相互作用の場合、リターンレートの異常カスプは、秩序相内の小さなクエンチでユビキタスである。
量子臨界点を横切るクエンチに対して、テクティトゥレギュラーカスプはリターンレートに現れ、局所的な順序パラメータ変化符号に接続する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In recent years, dynamical phase transitions and out-of-equilibrium
criticality have been at the forefront of ultracold gases and condensed matter
research. Whereas universality and scaling are established topics in
equilibrium quantum many-body physics, out-of-equilibrium extensions of such
concepts still leave much to be desired. Using exact diagonalization and the
time-dependent variational principle in uniform martrix product states, we
calculate the time evolution of the local order parameter and Loschmidt return
rate in transverse-field Ising chains with antiferromagnetic power law-decaying
interactions, and map out the corresponding rich dynamical phase diagram.
\textit{Anomalous} cusps in the return rate, which are ubiquitous at small
quenches within the ordered phase in the case of ferromagnetic long-range
interactions, are absent within the accessible timescales of our simulations in
the antiferromagnetic case, showing that long-range interactions are not a
sufficient condition for their appearance. We attribute this to much weaker
domain-wall binding in the antiferromagnetic case. For quenches across the
quantum critical point, \textit{regular} cusps appear in the return rate and
connect to the local order parameter changing sign, indicating the concurrence
of two major concepts of dynamical phase transitions. Our results consolidate
conclusions of previous works that a necessary condition for the appearance of
anomalous cusps in the return rate after quenches within the ordered phase is
for topologically trivial local spin flips to be the energetically dominant
excitations in the spectrum of the quench Hamiltonian. Our findings are readily
accessible in modern trapped-ion setups, and we outline the associated
experimental considerations.
- Abstract（参考訳）: 近年,超低温ガスや凝縮物研究の最前線では,動的相転移と非平衡臨界性が注目されている。
普遍性とスケーリングは平衡量子多体物理学において確立された話題であるのに対し、そのような概念の非平衡拡張はいまだに望んでいない。
正対角化と一様マートリクス積状態における時間依存性の変動原理を用いて、反強磁性力法則の相互作用を持つ横場イジング鎖における局所順序パラメータとロシミット戻り率の時間発展を計算し、対応するリッチな動的位相図をマッピングする。
強磁性の長距離相互作用の場合, 規則相内の小さなクエンチで発生するリターン率のカスプは, 反強磁性の場合において, シミュレーションのアクセス可能な時間尺度には含まれず, 長距離相互作用は出現に十分な条件ではないことを示す。
反強磁性の場合、より弱いドメイン壁結合を示す。
量子臨界点を横断する待ち行列に対して、 \textit{regular} カスプは戻り値に現れ、局所順序パラメータ変化符号に接続し、動的相転移の2つの主要な概念の一致を示す。
以上の結果から, 逐次相内のクエンチ後の帰納率における異常なカスプの出現に必要な条件は, 位相的に自明な局所スピンフリップがクエンチハミルトニアンスペクトルのエネルギー的に支配的な励起であることがわかった。
この知見は, 現代のイオン閉じ込め装置で容易にアクセス可能であり, 関連する実験的考察を概説する。
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