論文の概要: First-order transitions in spin chains coupled to quantum baths

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.13782v1
• Date: Wed, 27 Jul 2022 20:42:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 07:30:04.807464
• Title: First-order transitions in spin chains coupled to quantum baths
• Title（参考訳）: 量子浴に結合したスピン鎖の1次遷移
• Authors: C. A. Perroni, A. De Candia, V. Cataudella, R. Fazio, and G. De Filippis
• Abstract要約: 散逸環境を調整することで、連続量子相転移の特徴を変化させることができることを示す。 オーミック政権における局所量子ボソン浴へのスピン結合は、低散逸強度でも第2次から第1次への遷移を駆動できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We show that tailoring the dissipative environment allows to change the features of continuous quantum phase transitions and, even, induce first order transitions in ferromagnetic spin chains. In particular, using a numerically exact quantum Monte Carlo method for the paradigmatic Ising chain of one-half spins in a transverse magnetic field, we find that spin couplings to local quantum boson baths in the Ohmic regime can drive the transition from the second to the first order even for a low dissipation strength. Moreover, using a variational mean-field approach for the treatment of spin-spin and spin-boson interactions, we point out that phase discontinuities are ascribable to a dissipation induced effective magnetic field which is intrinsically related to the bath quantum fluctuations and vanishes for classical baths. The effective field is able to switch the sign of the magnetization along the direction of spin-spin interactions. The results can be potentially tested in recent quantum simulators and are relevant for quantum sensing since the spin system could not only detect the properties of non-classical baths, but also the effects of weak magnetic fields.
• Abstract（参考訳）: 散逸環境を調整すれば連続的な量子相転移の特徴が変化し、強磁性スピン鎖の1次遷移を誘導できることを示した。 特に、横磁場中の半スピンのパラダイム的イジング鎖に数値的に厳密な量子モンテカルロ法を用いることで、オーミック状態における局所量子ボソン浴へのスピンカップリングが、2階から1階への移行を低散逸強度でも促進できることが分かる。 さらに, スピンスピンおよびスピンボソン相互作用に対する変動平均場法を用いて, 相不連続性は, 浴槽の量子ゆらぎと本質的に関係し, 古典的な浴場で消滅する消散誘起有効磁場に寄与することを示した。 有効磁場はスピン-スピン相互作用の方向に沿って磁化の符号を切り替えることができる。 この結果は最近の量子シミュレータでテストが可能であり、スピン系は非古典的浴槽の特性だけでなく弱い磁場の影響も検出できるため、量子センシングに関係している。

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