論文の概要: Floquet time crystals in driven spin systems with all-to-all $p$-body
interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.10692v2
- Date: Thu, 7 Apr 2022 21:12:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 20:39:45.454812
- Title: Floquet time crystals in driven spin systems with all-to-all $p$-body
interactions
- Title（参考訳）: 全対一$p$ボディ相互作用を持つ駆動スピン系におけるフロケット時間結晶
- Authors: Manuel H. Mu\~noz-Arias, Karthik Chinni, Pablo M. Poggi
- Abstract要約: 周期駆動型$p$-spinモデルのフロケット力学におけるフロケット時間結晶相の出現を示す。
我々は,古典的地域保存地図におけるロバストなサブハーモニック応答を予測する枠組みを開発する。
解析の結果, 時間-結晶挙動の堅牢性は, 周期が増加するにつれて低下することが明らかとなった。
- 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: We show the emergence of Floquet time crystal (FTC) phases in the Floquet
dynamics of periodically driven $p$-spin models, which describe a collection of
spin-1/2 particles with all-to-all $p$-body interactions. Given the mean-field
nature of these models, we treat the problem exactly in the thermodynamic limit
and show that, for a given $p$, these systems can host various robust
time-crystalline responses with period $nT$, where $T$ is the period of the
drive and $n$ an integer between 2 and $p$. In particular, the case of
four-body interactions ($p=4$) gives rise to both a usual period-doubling
crystal, and also a novel period-quadrupling phase. We develop a comprehensive
framework to predict robust subharmonic response in classical area-preserving
maps, and use this as a basis to predict the occurrence and characterize the
stability of the resulting mean-field FTC phases in the quantum regime. Our
analysis reveals that the robustness of the time-crystal behavior is reduced as
their period increases, and establishes a connection between the emergence of
time crystals, described by eigenstate ordering and robust subharmonic
response, and the phenomenology of excited state and dynamical quantum phase
transitions. Finally, for the models hosting two or more coexisting time
crystal phases, we define protocols where the periodic subharmonic response of
the system can be varied in time via the non-periodic modulation of an external
control parameter.
- Abstract（参考訳）: 周期的に駆動される$p$-スピンモデルのフロッケダイナミクスにおいてフロッケ時間結晶(ftc)相が出現することを示し、全ての$p$-体相互作用を持つスピン1/2粒子の集合を記述する。
これらのモデルの平均場の性質を考えると、この問題を熱力学的極限で正確に扱い、与えられた$p$に対して、これらのシステムは様々な頑健な時間結晶応答を、ドライブの周期である$nt$と2から$p$の間の整数$n$でホストできることを示す。
特に、四体相互作用(p=4$)の場合、通常の周期二重結晶と新しい周期四重対相の両方が生じる。
古典的領域保存マップにおけるロバストなサブハーモニック応答を予測するための包括的枠組みを開発し、これを量子構造における平均場ftc位相の発生と安定性の予測の基盤として用いる。
解析の結果,時間-結晶挙動のロバスト性は周期が増加するにつれて低下し,固有状態秩序とロバストなサブハーモニック応答によって説明される時間結晶の出現と,励起状態の現象学と動的量子相転移との関連性を確立した。
最後に、2つ以上の共存する時間結晶相をホストするモデルについて、外部制御パラメータの非周期変調によりシステムの周期的サブハーモニック応答を時間的に変化させることができるプロトコルを定義する。
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