論文の概要: Violation and Revival of Kramers' Degeneracy in Open Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.05493v1
- Date: Thu, 12 Aug 2021 01:59:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 17:26:30.035908
- Title: Violation and Revival of Kramers' Degeneracy in Open Quantum Systems
- Title（参考訳）: オープン量子システムにおけるクラマーズ退化の破れと復活
- Authors: Pengfei Zhang and Yu Chen
- Abstract要約: クラマースの定理は、半整数全スピンを持つ時間反転対称フェルミオン系のエネルギースペクトルにおける二重縮退性を保証する。
相互作用するフェルミオン系におけるクラマーの縮退性は、スピン間スペクトルの消滅とともに異なるスピンのスペクトルにおける縮退と等価であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.974543175156096
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Kramers' theorem ensures double degeneracy in the energy spectrum of a
time-reversal symmetric fermionic system with half-integer total spin. Here we
are now trying to go beyond the closed system and discuss Kramers' degeneracy
in open systems out of equilibrium. In this letter, we prove that the Kramers'
degeneracy in interacting fermionic systems is equivalent to the degeneracy in
the spectra of different spins together with the vanishing of the inter-spin
spectrum. We find the violation of Kramers' degeneracy in time-reversal
symmetric open quantum systems is locked with whether the system reaches
thermal equilibrium. After a sudden coupling to an environment in a
time-reversal symmetry preserving way, the Kramers doublet experiences an
energy splitting at a short time and then a recovery process. We verified the
violation and revival of Kramers' degeneracy in a concrete model of interacting
fermions and we find Kramers' degeneracy is restored after the local
thermalization time. By contrast, for time-reversal symmetry $\tilde{\cal T}$
with $\tilde{\cal T}^2=1$, we find although there is a violation and revival of
spectral degeneracy for different spins, the inter-spin spectral function is
always nonzero. We also prove that the degeneracy in spectral function
protected by unitary symmetry can be maintained always.
- Abstract（参考訳）: クラマースの定理は、半整数全スピンを持つ時間反転対称フェルミオン系のエネルギースペクトルにおける二重縮退性を保証する。
ここでは,クローズド・システムを越えたオープン・システムにおけるクラマーズの退化について,均衡から議論する。
この手紙では、相互作用するフェルミオン系におけるクラマーの縮退は、スピン間のスペクトルの消滅とともに異なるスピンのスペクトルの縮退と等価であることを証明している。
時間反転対称開量子系におけるクラマーの縮退性の破れは、系が熱平衡に達するかどうかでロックされている。
時間反転対称性保存方法で環境に突然結合した後、クラマーは短時間でエネルギー分裂を経験し、その後回復過程を経験する。
相互作用するフェルミオンの具体的なモデルによるクラマースの縮退と回復を検証し,局所熱化時間後にクラマースの縮退が回復することを確認した。
対照的に、時間反転対称性 $\tilde{\cal T}$ と $\tilde{\cal T}^2=1$ に対して、異なるスピンに対するスペクトル縮退の違反と復活があるにもかかわらず、スピン間スペクトル関数は常にゼロではない。
また,ユニタリ対称性によって保護されるスペクトル関数の縮退は常に維持可能であることを証明した。
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