論文の概要: Continuous time crystal from a spontaneous many-body Floquet state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.00674v3
- Date: Thu, 21 Apr 2022 18:00:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-23 20:33:10.774418
- Title: Continuous time crystal from a spontaneous many-body Floquet state
- Title（参考訳）: 自発的多体フロッケ状態からの連続時間結晶
- Authors: J. R. M. de Nova, F. Sols
- Abstract要約: 自発多体浮動状態は, 亜音速・超音速ともに一次元流動原子凝縮の普遍的内在状態であることを示す。
自発多体フロケット状態は、連続時間結晶の実現だけでなく、フロケット物理学における新しいパラダイムでもある。
- 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: Floquet driven systems represent an extremely interesting arena to study
out-of-equilibrium phenomena. For instance, they provide realizations of
discrete time crystals, where the discrete time translation symmetry of the
periodic Hamiltonian is spontaneously broken by a subharmonic response of the
system. However, the continuous presence of an external periodic driving is
required within the current Floquet paradigm. We propose here the concept of
spontaneous many-body Floquet state. This is a state that, in the absence of
external periodic driving, self-oscillates like in the presence of a periodic
Hamiltonian, this behavior being spontaneously induced by many-body
interactions. In addition, its quantum fluctuations are described by regular
Floquet theory. Furthermore, it is also a time crystal, presenting long-range
time-periodic order. However, this crystalline behavior is very different to
that of conventional Floquet discrete time crystals: here, there is no external
periodic driving, energy is conserved, and the nature of the spontaneous
symmetry breaking is continuous instead of discrete. We demonstrate that
spontaneous many-body Floquet states can emerge in a variety of canonical
many-body problems, ranging from interacting fermions to Bose-Hubbard models.
We specifically show that a spontaneous many-body Floquet state is a universal
intrinsic state of a one-dimensional flowing atom condensate, both subsonic and
supersonic, resulting from a dynamical phase transition and robust against
external perturbations and quantum fluctuations, proposing also realistic
experimental scenarios for its observation. A spontaneous many-body Floquet
state not only represents a realization of a continuous time crystal, but also
a novel paradigm in Floquet physics.
- Abstract（参考訳）: フロッケ駆動系は平衡現象を研究する非常に興味深い場である。
例えば、周期ハミルトニアンの離散時間変換対称性が系のサブハーモニック応答によって自発的に破られるような離散時間結晶の実現を提供する。
しかし、現在のフロッケパラダイムでは、外部の周期駆動の連続的存在が要求される。
ここでは,自発多体浮動状態の概念を提案する。
これは、外部周期駆動がない状態では、周期的なハミルトニアンの存在のような自己振動が、多体相互作用によって自発的に誘導される状態である。
加えて、量子揺らぎは正則フロッケ理論によって記述される。
さらに、時間結晶であり、長距離時間周期秩序を呈する。
しかし、この結晶的挙動は従来のフロッケ離散時間結晶とは大きく異なる:ここでは外部の周期的駆動はなく、エネルギーは保存され、自発的対称性の破断の性質は離散的ではなく連続である。
自発多体Floquet状態は、相互作用するフェルミオンからBose-Hubbardモデルまで、様々な正準多体問題に現れることを示した。
特に、自発的多体フロッケ状態は、亜音速と超音速の両方の1次元流動原子凝縮状態の普遍的本質状態であり、外部摂動や量子揺らぎに対する動的相転移と頑健であり、観測のための現実的な実験シナリオも提案している。
自発的多体フロッケ状態は連続時間結晶の実現だけでなく、フロッケ物理学における新しいパラダイムも表している。
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