論文の概要: Metastable discrete time-crystal resonances in a dissipative central spin system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.11263v1
• Date: Mon, 23 May 2022 12:27:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-12 00:40:59.706995
• Title: Metastable discrete time-crystal resonances in a dissipative central spin system
• Title（参考訳）: 散逸中心スピン系における準安定離散時間-結晶共鳴
• Authors: Albert Cabot, Federico Carollo and Igor Lesanovsky
• Abstract要約: 開量子系における準安定理論を一般化し、長寿命の準安定部分空間内での進化を効果的に記述する。 我々の研究は、散逸的な量子多体進化の「予熱」段階における創発的集団行動に関するタイムリーな疑問と関連している。
• 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: We consider the non-equilibrium behavior of a central spin system where the central spin is periodically reset to its ground state. The quantum mechanical evolution under this effectively dissipative dynamics is described by a discrete-time quantum map. Despite its simplicity this problem shows surprisingly complex dynamical features. In particular, we identify several metastable time-crystal resonances. Here the system does not relax rapidly to a stationary state but undergoes long-lived oscillations with a period that is an integer multiple of the reset period. At these resonances the evolution becomes restricted to a low-dimensional state space within which the system undergoes a periodic motion. Generalizing the theory of metastability in open quantum systems, we develop an effective description for the evolution within this long-lived metastable subspace and show that in the long-time limit a non-equilibrium stationary state is approached. Our study links to timely questions concerning emergent collective behavior in the 'prethermal' stage of a dissipative quantum many-body evolution and may establish an intriguing link to the phenomenon of quantum synchronization.
• Abstract（参考訳）: 中心スピンが周期的に基底状態にリセットされる中心スピン系の非平衡挙動を考察する。 この効果的な散逸ダイナミクスの下での量子力学的進化は離散時間量子マップによって記述される。 単純さにもかかわらず、この問題は驚くほど複雑な動的特徴を示している。 特に,いくつかの転移性時間-結晶共鳴を同定する。 ここで、システムは定常状態に素早く緩和するのではなく、リセット周期の整数倍の周期で長寿命の発振を行う。 これらの共鳴において、進化はシステムが周期運動を行う低次元状態空間に制限される。 開量子系における準安定理論を一般化し、この長寿命準安定部分空間内での進化を効果的に記述し、長期的極限において非平衡定常状態に近づくことを示す。 本研究は、散逸量子多体進化の「前熱的」段階における創発的集団行動に関するタイムリーな疑問と関連し、量子同期現象の興味深いリンクを確立する。

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