論文の概要: Directly Revealing Entanglement Dynamics through Quantum Correlation
Transfer Functions with Resultant Demonstration of the Mechanism of Many-Body
Localization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.11223v1
- Date: Wed, 26 Jan 2022 22:50:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 20:18:38.456685
- Title: Directly Revealing Entanglement Dynamics through Quantum Correlation
Transfer Functions with Resultant Demonstration of the Mechanism of Many-Body
Localization
- Title(参考訳): 多体局在のメカニズムの実証による量子相関伝達関数によるエンタングルメントダイナミクスの直接展開
- Authors: Peyman Azodi, Herschel A.Rabitz
- Abstract要約: 本稿では,多体量子系における絡み合いダイナミクスに対する量子相関伝達関数 (QCTF) アプローチを提案する。
QCTFは、多体系の時間進化を計算するボトルネックを回避し、システムのハミルトニアンと直接的に特徴付けられることを示す。
また、QCTFは固有状態熱化仮説(ETH)研究の新たな基盤を提供することを示した。
- 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: The fundamental link between entanglement dynamics and non-equilibrium
statistics in isolated quantum systems has been established in theory and
confirmed via experiment. However, the understanding of several consequential
phenomena, such as the Many-Body Localization (MBL), has been obstructed by the
lack of a systematic approach to obtain many-body entanglement dynamics. This
paper introduces the Quantum Correlation Transfer Function (QCTF) approach to
entanglement dynamics in many-body quantum systems and employs this new
framework to demonstrate the mechanism of MBL in disordered spin chains. We
show that in the QCTF framework, the entanglement dynamics of two-level
constituent particles of a many-body quantum system can be fully characterized
directly from the system's Hamiltonian, which circumvents the bottleneck of
calculating the many-body system's time-evolution. By employing the QCTF-based
approach to entanglement dynamics, we demonstrate MBL dynamics in disordered
Heisenberg spin chains through the suppressed quasi-periodic spin's
entanglement evolution after a quench from an anti-ferromagnetic state.
Furthermore, we prove the validity of a previous fundamental conjecture
regarding the MBL phase by showing that in strongly-disordered spin chains with
short-range interactions, the quantum correlation between particles is
exponentially attenuated with respect to the site-to-site distance. Moreover,
we obtain the lowest possible amplitude of the quasi-periodic spin's
entanglement as a function of disorder in the chain. The QCTF analysis is
verified by exact numerical simulation of the system's evolution. We also show
that QCTF provides a new foundation to study the Eigenstate Thermalization
Hypothesis (ETH). The QCTF methodology can be extended in various ways to
address general issues regarding non-equilibrium quantum thermodynamics in spin
lattices with different geometries.
- Abstract(参考訳): 孤立量子系における絡み合いダイナミクスと非平衡統計の基本的な関係は理論上確立され、実験によって確認されている。
しかし、Multi-Body Localization (MBL)のようないくつかの連続現象の理解は、多体絡み合いのダイナミクスを得るための体系的なアプローチの欠如によって妨げられている。
本稿では、多体量子系における絡み合いダイナミクスに対する量子相関伝達関数(QCTF)アプローチを導入し、この新しい枠組みを用いて、乱れたスピン鎖におけるMBLのメカニズムを実証する。
QCTFフレームワークでは、多体量子系の2レベル構成粒子の絡み合いのダイナミクスが、多体系の時間進化を計算するボトルネックを回避するために、系のハミルトンから直接的に特徴付けられることを示す。
エンタングルメントダイナミクスに対するqctfに基づくアプローチを用いることで、反強磁性状態からのクエンチ後の準周期スピンのエンタングルメント進化を抑制することにより、乱れたハイゼンベルクスピンチェーンにおけるmblダイナミクスを実証する。
さらに, 短距離相互作用を持つ強秩序スピン鎖では, 粒子間の量子相関がサイト-サイト間距離に対して指数関数的に減衰することを示すことにより, MBL相に関する過去の基本的な予想の有効性を証明した。
さらに、準周期スピンの絡み合いの最小の振幅を連鎖の障害の関数として得る。
QCTF解析はシステムの進化の正確な数値シミュレーションによって検証される。
また,QCTFは固有状態熱化仮説(ETH)研究の新たな基盤を提供することを示した。
QCTF法は、異なる測地を持つスピン格子における非平衡量子熱力学に関する一般的な問題に対処するために、様々な方法で拡張することができる。
関連論文リスト
- Digital simulation of zero-temperature spontaneous symmetry breaking in a superconducting lattice processor [3.9533784716978406]
超伝導格子における反強磁性(AFM)と強磁性(FM)相の生成に関する実験シミュレーションを報告する。
SSB誘起相転移のシグネチャの出現を相関関数で観測する。
我々の結果は、凝縮物質物理学の新しい進歩への展望を開いている。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-26T08:15:18Z) - Emergence of fluctuating hydrodynamics in chaotic quantum systems [47.187609203210705]
ゆらぎの流体力学をモデル化するために, マクロ揺らぎ理論 (MFT) が最近開発された。
粒子数変動の総数統計量を監視する大規模量子シミュレーションを行う。
以上の結果から,孤立量子系の大規模変動は創発的な流体力学的挙動を示すことが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-20T11:26:30Z) - Quantum Effects on the Synchronization Dynamics of the Kuramoto Model [62.997667081978825]
量子揺らぎは同期の出現を妨げるが、完全に抑制するわけではない。
モデルパラメータへの依存を強調して,臨界結合の解析式を導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-16T16:41:16Z) - Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator [45.82143101967126]
長距離および異方性相互作用は、量子力学的多体系における豊富な空間構造を促進する。
我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。
この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-01T16:49:20Z) - Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。
その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-23T19:23:54Z) - Quantum and classical correlations in open quantum-spin lattices via
truncated-cumulant trajectories [0.0]
開系力学の解法に基づき,開量子スピン格子を扱う新しい方法を示す。
本研究では, 散逸性2次元XYZ格子の相転移のパラダイム的場合において, 自然崩壊を条件として, このアプローチを検証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-27T13:23:38Z) - Sensing quantum chaos through the non-unitary geometric phase [62.997667081978825]
量子カオスを検知するデコヒーレント機構を提案する。
多体量子系のカオス的性質は、それが結合したプローブの長時間の力学においてシステムが生成する意味を研究することによって知覚される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-13T17:24:08Z) - Influence functional of many-body systems: temporal entanglement and
matrix-product state representation [0.0]
ファインマン・ヴァーノン影響関数 (Feynman-Vernon influence functional, IF) は元々、オープン量子系の力学に対する量子環境の影響を記述するために導入された。
我々は、孤立スピン系における量子多体ダイナミクスを記述するためにIFアプローチを適用した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-25T10:41:15Z) - Determination of dynamical quantum phase transitions in strongly
correlated many-body systems using Loschmidt cumulants [0.0]
クエンチ後の相互作用量子系の臨界時間を決定するためにLoschmidt累積法を用いる。
我々の研究は、ロシミト累積物が強い相関多体系の非平衡力学を解く強力なツールであることを示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-27T09:03:47Z) - Dynamical replica analysis of quantum annealing [0.0]
量子スピン系の力学に対する興味深い別のアプローチが、約10年前に提案された。
これは、量子アンサンブルの鈴木・トロッターの古典的な写像を通してプロキシダイナミクスを作成することを含む。
この章では、導出の背後にある考えと仮定に焦点をあてて、このアプローチを紹介します。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-23T12:17:38Z) - Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。
本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-23T19:05:56Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。