論文の概要: Many-body localization and delocalization dynamics in the thermodynamic limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.10498v2
• Date: Fri, 24 Jun 2022 20:53:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-24 07:56:18.365586
• Title: Many-body localization and delocalization dynamics in the thermodynamic limit
• Title（参考訳）: 熱力学極限における多体局在と非局在ダイナミクス
• Authors: Jonas Richter, Arijeet Pal
• Abstract要約: 数値連成クラスタ展開(NLCE)は、熱力学の極限で直接量子系に取り組む手段を提供する。 NLCEは、乱れたスピンのクエンチダイナミクスをシミュレートすることで、MBLを探索する強力なツールを提供する。 我々の研究は、よく研究されている混乱したハイゼンベルク連鎖以外のシステムにおけるMBLに光を当て、この目的のためにNLCEの有用性を強調している。
• 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: Disordered quantum systems undergoing a many-body localization (MBL) transition fail to reach thermal equilibrium under their own dynamics. Distinguishing between asymptotically localized or delocalized dynamics based on numerical results is however nontrivial due to finite-size effects. Numerical linked cluster expansions (NLCE) provide a means to tackle quantum systems directly in the thermodynamic limit, but are challenging for models without translational invariance. Here, we demonstrate that NLCE provide a powerful tool to explore MBL by simulating quench dynamics in disordered spin-$1/2$ two-leg ladders and Fermi-Hubbard chains. Combining NLCE with an efficient real-time evolution of pure states, we obtain converged results for the decay of the imbalance on long time scales and show that, especially for intermediate disorder below the putative MBL transition, NLCE outperform direct simulations of finite systems with open or periodic boundaries. Furthermore, while spin is delocalized even in strongly disordered Hubbard chains with frozen charge, we unveil that an additional tilted potential leads to a drastic slowdown of the spin imbalance and nonergodic behavior on accessible times. Our work sheds light on MBL in systems beyond the well-studied disordered Heisenberg chain and emphasizes the usefulness of NLCE for this purpose.
• Abstract（参考訳）: 多体局在化(MBL)遷移の障害量子系は、自身の力学の下で熱平衡に達することができない。 数値的な結果に基づく漸近的局所化あるいは非局在化ダイナミクスの区別は、有限サイズの効果による非自明である。 数値連成クラスタ展開(NLCE)は、熱力学の限界で直接量子系に取り組む手段を提供するが、翻訳不変性のないモデルでは困難である。 ここでは,nlceが乱れた1/2ドルの2本脚はしごとフェルミ・ハバード鎖のクエンチダイナミクスをシミュレートしてmblを探索する強力なツールであることを実証する。 NLCEと純粋状態の効率的なリアルタイム進化を組み合わせることで、長い時間スケールでの不均衡の崩壊の収束結果を得ることができ、特にMBL遷移よりも低い中間障害の場合、NLCEは開あるいは周期境界を持つ有限系の直接シミュレーションより優れていることを示す。 さらに, 凍結電荷を持つ強不規則ハバード鎖においてもスピンは非局在化されているが, 付加的な傾き電位はスピン不均衡と非エルゴード挙動を著しく低下させることが明らかとなった。 我々の研究は、よく研究されている混乱したハイゼンベルク連鎖以外のシステムにおけるMBLに光を当て、この目的のためにNLCEの有用性を強調する。

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