論文の概要: Disorder-free localization with Stark gauge protection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.01338v3
- Date: Thu, 21 Apr 2022 08:28:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 07:53:14.948225
- Title: Disorder-free localization with Stark gauge protection
- Title（参考訳）: スタークゲージ保護による障害のない位置決め
- Authors: Haifeng Lang, Philipp Hauke, Johannes Knolle, Fabian Grusdt, Jad C.
Halimeh
- Abstract要約: トランスレーショナルインゲージ理論における障害のないローカライゼーションは、量子多体物理学におけるエルゴディディティの強力な枠組みを示す。
ここでは、ゲージ対称性局所(擬テキスト)ジェネレータの線形和をスタークポテンシャルで重み付けするitStarkゲージ保護の概念を紹介する。
このスキームは、$mathrmU(1)$ および $mathbb$ のゲージ破れ誤差に対して、障害のない局所化をどのように安定化するか、あるいは強化するかを示す。
- 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: Disorder-free localization in translation-invariant gauge theories presents a
counterintuitive yet powerful framework of ergodicity breaking in quantum
many-body physics. The fragility of this phenomenon in the presence of
gauge-breaking errors has recently been addressed, but no scheme has been able
to reliably stabilize disorder-free localization through all accessible
evolution times while preserving the disorder-free property. Here, we introduce
the concept of \textit{Stark gauge protection}, which entails a linear sum in
gauge-symmetry local (pseudo)generators weighted by a Stark potential. Using
exact diagonalization and Krylov-based methods, we show how this scheme can
stabilize or even enhance disorder-free localization against gauge-breaking
errors in $\mathrm{U}(1)$ and $\mathbb{Z}_2$ gauge theories up to all
accessible evolution times, without inducing \textit{bona fide} Stark many-body
localization. We show through a Magnus expansion that the dynamics under Stark
gauge protection is described by an effective Hamiltonian where gauge-breaking
terms are suppressed locally by the protection strength and additionally by the
matter site index, which we argue is the main reason behind stabilizing the
localization up to all accessible times. Our scheme is readily feasible in
modern ultracold-atom experiments and Rydberg-atom setups with optical
tweezers.
- Abstract（参考訳）: 翻訳不変ゲージ理論における障害のない局所化は、量子多体物理学におけるエルゴディディディティの反直感的かつ強力な枠組みを示す。
ゲージ破れ誤差の存在下でのこの現象の脆弱性は近年解決されているが、障害のない性質を保ちながら、あらゆる到達可能な進化時間を通じて障害のない局所化を確実に安定化できるスキームは存在しない。
ここでは、ゲージ対称性局所(擬)ジェネレータにおける線形和をスタークポテンシャルで重み付けする「textit{Stark gauge protection}」という概念を紹介する。
厳密な対角化とクリロフに基づく手法を用いて、このスキームが、"\mathrm{u}(1)$" および "\mathbb{z}_2$" のゲージ理論において、"textit{bona fide} stark many-body localization"を誘導することなく、ゲージ破壊エラーに対する無秩序なローカライズを安定化または強化する方法を示す。
スタークゲージの保護の下での力学は、ゲージ破壊項が保護強度によって局所的に抑制され、さらに物質サイト指数によって抑制される効果的なハミルトニアンによって記述されていることをマグヌス展開を通して示す。
我々の手法は、現代の超低温原子実験や、光ツイーザーを用いたライドバーグ原子のセットアップで容易に実現可能である。
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