論文の概要: Minimal model for Hilbert space fragmentation with local constraints
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.14897v3
- Date: Mon, 11 Oct 2021 15:14:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 21:52:36.187515
- Title: Minimal model for Hilbert space fragmentation with local constraints
- Title(参考訳): 局所的制約を伴うヒルベルト空間断片化の最小モデル
- Authors: Bhaskar Mukherjee, Debasish Banerjee, K. Sengupta and Arnab Sen
- Abstract要約: 同じ制約されたヒルベルト空間における3スピン相互作用を持つ1次元スピン-1/2$格子モデルについて検討する。
このモデルはヒルベルト空間の広い断片化を持ち、熱化の分解につながることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Motivated by previous works on a Floquet version of the PXP model [Mukherjee
{\it et al.} Phys. Rev. B 102, 075123 (2020), Mukherjee {\it et al.} Phys. Rev.
B 101, 245107 (2020)], we study a one-dimensional spin-$1/2$ lattice model with
three-spin interactions in the same constrained Hilbert space (where all
configurations with two adjacent $S^z=\uparrow$ spins are excluded). We show
that this model possesses an extensive fragmentation of the Hilbert space which
leads to a breakdown of thermalization upon unitary evolution starting from a
large class of simple initial states. Despite the non-integrable nature of the
Hamiltonian, many of its high-energy eigenstates admit a quasiparticle
description. A class of these, which we dub as "bubble eigenstates", have
integer eigenvalues (including mid-spectrum zero modes) and strictly localized
quasiparticles while another class contains mobile quasiparticles leading to a
dispersion in momentum space. Other anomalous eigenstates that arise due to a
{\it secondary} fragmentation mechanism, including those that lead to flat
bands in momentum space due to destructive quantum interference, are also
discussed. The consequences of adding a (non-commuting) staggered magnetic
field and a PXP term respectively to this model, where the former preserves the
Hilbert space fragmentation while the latter destroys it, are discussed. A
Floquet version with time-dependent staggered field also evades thermalization
with additional features like freezing of exponentially many states at special
drive frequencies. Finally, we map the model to a $U(1)$ lattice gauge theory
coupled to dynamical fermions and discuss the interpretation of some of these
anomalous states in this language. A class of gauge-invariant states show
reduced mobility of the elementary charged excitations with only certain
charge-neutral objects being mobile suggesting a connection to fractons.
- Abstract(参考訳): PXP モデルの Floquet バージョン [Mukherjee {\it et al] に関する以前の研究によって動機付けられた。
phys (複数形 phys)
b 102, 075123 (2020), mukherjee {\it et al. を参照。
phys (複数形 phys)
B 101, 245107 (2020)] では、同じ制約されたヒルベルト空間における3スピン相互作用を持つ1次元スピン-1/2$格子モデル(隣接する2つの$S^z=\uparrow$スピンを持つすべての構成は除外される)を研究する。
このモデルはヒルベルト空間の広範囲な断片化を持ち、単純な初期状態の広いクラスからユニタリ進化において熱分解が崩壊することを示した。
ハミルトニアンの非可積分性にもかかわらず、その高エネルギー固有状態の多くは準粒子の記述を許している。
これらのうちのクラスは「気泡固有状態」と呼ばれ、整数固有値(中スペクトル零モードを含む)と厳密な局所化準粒子を持ち、別のクラスは運動量空間の分散につながる移動準粒子を含む。
破壊的量子干渉による運動量空間の平らなバンドにつながるものを含む、 {\it secondary} フラグメンテーション機構によって生じる他の異常な固有状態についても論じる。
このモデルに(非可換な)スタガー磁場とpxp項をそれぞれ加えることによって得られる結果は、前者がヒルベルト空間の断片化を保ち、後者がそれを破壊する。
時間依存のスタガーフィールドを持つフロッケバージョンは、特別な駆動周波数で指数関数的に多くの状態が凍結するなど、熱化を回避している。
最後に、このモデルを動的フェルミオンに結合した$U(1)$の格子ゲージ理論にマッピングし、この言語のこれらの異常状態の解釈について議論する。
ゲージ不変状態のクラスでは、基本電荷励起のモビリティが減少し、特定の電荷ニュートラル物体だけがフラクトンとの接続を示唆している。
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