論文の概要: Relaxation of antiferromagnetic order and growth of R\'enyi entropy in a
generalized Heisenberg star
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.07055v3
- Date: Sat, 2 Jul 2022 11:36:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 07:40:44.846579
- Title: Relaxation of antiferromagnetic order and growth of R\'enyi entropy in a
generalized Heisenberg star
- Title（参考訳）: 一般ハイゼンベルク星における反強磁性秩序の緩和とr\'enyiエントロピーの成長
- Authors: Jiaxiu Li, Ye Cao, Ning Wu
- Abstract要約: 我々は、スピン-S$中心スピンと16$バススピンの不均一結合XXZ鎖からなる一般化ハイゼンベルク星の動力学を研究する。
N'eel状態のXXZ浴を調製することにより、浴槽の隙間のない位相において、システムバスカップリングの弱さが反強磁性秩序のほぼ完全な緩和につながることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.057937612386993
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Interacting central spin systems, in which a central spin is coupled to a
strongly correlated spin bath with intrabath interaction, consist of an
important class of spin systems beyond the usual Gaudin magnet. These systems
are relevant to several realistic setups and serve as an interesting platform
to study interaction controlled decoherence and frustration induced instability
of magnetic order. Using an equations-of-motion method based on analytical
representations of spin-operator matrix elements in the XX chain, we obtain
exact long-time dynamics of a generalized Heisenberg star consisting of a
spin-$S$ central spin and an inhomogeneously coupled XXZ chain of $N\leq 16$
bath spins. In contrast to previous studies where the central spin dynamics is
mainly concerned, we focus on the influence of the central spin on the dynamics
of magnetic orders within the spin bath. By preparing the XXZ bath in a N\'eel
state, we find that in the gapless phase of the bath even weak system-bath
coupling could lead to nearly perfect relaxation of the antiferromagnetic
order. In the gapped phase, the staggered magnetization decays rapidly and
approaches a steady value that increases with increasing anisotropy parameter.
These findings suggest the possibility of controlling internal dynamics of
strongly correlated many-spin systems by certain coupled auxiliary systems of
even few degrees of freedom. We also study the dynamics of the R\'enyi
entanglement entropy of the central spin when the bath is prepared in the
ground state. Both the overall profile and initial growth rate of the R\'enyi
entropy are found to exhibit minima at the critical point of the XXZ bath.
- Abstract（参考訳）: 相互作用する中心スピン系は、中心スピンが強相関のスピン浴とバス内相互作用に結合し、通常のゴーディン磁石を超える重要なスピン系から構成される。
これらのシステムはいくつかの現実的な設定に関連しており、相互作用制御されたデコヒーレンスとフラストレーションによる磁気秩序の不安定性を研究するための興味深いプラットフォームとなっている。
XX鎖内のスピン-作用素行列要素の解析的表現に基づく運動方程式を用いて、スピン-S$中心スピンと$N\leq 16$浴スピンの不均一結合XXZ鎖からなる一般化ハイゼンベルク星の正確な時間力学を求める。
中心スピンダイナミクスが主に関係する以前の研究とは対照的に、スピンバス内の磁気秩序のダイナミクスに対する中心スピンの影響に焦点を当てている。
N'eel状態のXXZ浴を調製することにより、浴槽の隙間のない位相において、システムバスカップリングの弱さが反強磁性秩序のほぼ完全な緩和につながることが判明した。
間隙相では、スタッガーされた磁化は急速に減衰し、異方性パラメータの増加とともに増加する安定した値に近づく。
これらの結果は, 強相関多スピン系の内部ダイナミクスを, ある程度の自由度のある結合補助系によって制御する可能性を示唆する。
また,浴の基底状態における中心スピンの r\'enyi の絡み合いエントロピーのダイナミクスについても検討した。
R'enyiエントロピーの全体的なプロファイルと初期成長速度は、XXZ浴の臨界点において最小値を示す。
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