論文の概要: Nonlocality as the source of purely quantum dynamics of BCS superconductors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.07320v2
• Date: Fri, 23 Sep 2022 02:29:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-31 01:28:51.928905
• Title: Nonlocality as the source of purely quantum dynamics of BCS superconductors
• Title（参考訳）: BCS超伝導体の純粋量子力学の源としての非局所性
• Authors: Aidan Zabalo, Ang-Kun Wu, J. H. Pixley, Emil A. Yuzbashyan
• Abstract要約: 平衡超伝導から遠く離れた古典的(平均場)の記述は、局所観測可能な熱力学の限界において正確であることを示す。 我々は、BCS超伝導体の正確な量子的および正確な古典的時間力学を解いて比較する。
• 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 the classical (mean-field) description of far from equilibrium superconductivity is exact in the thermodynamic limit for local observables but breaks down for global quantities, such as the entanglement entropy or Loschmidt echo. We do this by solving for and comparing exact quantum and exact classical long-time dynamics of a BCS superconductor with interaction strength inversely proportional to time and evaluating local observables explicitly. Mean field is exact for both normal and anomalous averages (superconducting order) in the thermodynamic limit. However, for anomalous expectation values, this limit does not commute with adiabatic and strong coupling limits and, as a consequence, their quantum fluctuations can be unusually strong. The long-time steady state of the system is a gapless superconductor whose superfluid properties are only accessible through energy resolved measurements. This state is nonthermal but conforms to an emergent generalized Gibbs ensemble. Our study clarifies the nature of symmetry-broken many-body states in and out of equilibrium and fills a crucial gap in the theory of time-dependent quantum integrability.
• Abstract（参考訳）: 平衡超伝導から遠く離れた古典的(平均場)の記述は、局所観測量に対する熱力学的極限では正確であるが、絡み合いエントロピーやロスシュミットエコーのような大域的な量では分解される。 我々は、BCS超伝導体の正確な量子的および正確な古典的時間力学と、時間に逆比例する相互作用強度とを比較し、局所的な可観測物の評価を明示的に行う。 平均場は、熱力学の極限における正規平均と異常平均(超伝導位)の両方に対して正確なものである。 しかし、異常な期待値の場合、この極限は断熱的かつ強い結合限界に遷移せず、その結果、それらの量子揺らぎは異常に強い。 システムの長期定常状態は、超流動特性がエネルギー分解測定によってのみアクセス可能なギャップレス超伝導体である。 この状態は非熱的だが、創発的な一般化ギブスアンサンブルに適合する。 本研究は、平衡内外における対称性を損なう多体状態の性質を解明し、時間依存量子積分可能性の理論における重要なギャップを埋める。

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