論文の概要: Observation of universal relaxation dynamics in disordered quantum spin systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08080v1
• Date: Fri, 16 Sep 2022 17:44:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 09:14:29.828245
• Title: Observation of universal relaxation dynamics in disordered quantum spin systems
• Title（参考訳）: 乱れた量子スピン系における普遍緩和ダイナミクスの観察
• Authors: Titus Franz, Sebastian Geier, Cl\'ement Hainaut, Nithiwadee Thaicharoen, Adrian Braemer, Martin G\"arttner, Gerhard Z\"urn, and Matthias Weidem\"uller
• Abstract要約: 我々は、Rydberg原子量子シミュレータ上で、多体スピン系を広範囲に実現した。 ハイゼンベルク XX-, XXZ- およびイジング・ハミルトンの磁化緩和ダイナミクスを比較した。 観測された普遍的挙動は、局所的なスピン対のみを考える理論モデルによって捉えられる。
• 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: A major goal toward understanding far-from-equilibrium dynamics of quantum many-body systems consists in finding indications of universality in the sense that the dynamics no longer depends on microscopic details of the system. We realize a large range of many-body spin systems on a Rydberg atom quantum simulator by choosing appropriate Rydberg state combinations. We use this platform to compare the magnetization relaxation dynamics of disordered Heisenberg XX-, XXZ- and Ising Hamiltonians in a scalable fashion. After appropriate rescaling of evolution time, the dynamics collapse onto a single curve. We find that the observed universal behavior is captured by theoretical models that only consider local pairs of spins. Associated to each pair is a local quasi-conserved quantity, allowing us to describe the early time dynamics of the system in terms of an integrable model similar to systems featuring prethermalization. Since the dynamics of pairs are independent of the type of Hamiltonian up to a scaling factor, this integrable model explains the observed universal relaxation dynamics of disordered Heisenberg quantum spin systems.
• Abstract（参考訳）: 量子多体系の平衡ダイナミクスを理解するための主要なゴールは、ダイナミクスがもはやシステムの微視的詳細に依存しないという意味で普遍性の兆候を見つけることである。 我々は、rydberg状態の適切な組み合わせを選択することで、rydberg原子量子シミュレータ上で多体スピン系を広範囲に実現する。 このプラットフォームを用いて、混乱したハイゼンベルク XX-, XXZ-, Ising Hamiltonian の磁化緩和ダイナミクスをスケーラブルな方法で比較する。 進化時間の適切な再スケーリングの後、ダイナミクスは単一の曲線に崩壊する。 観測された普遍的挙動は、局所的なスピン対のみを考える理論モデルによって捉えられる。 各ペアは局所的な準保存量であり、予熱を特徴とするシステムとよく似た積分可能なモデルでシステムの初期の時間力学を記述することができる。 対のダイナミクスはハミルトニアンの種類からスケーリング係数まで独立であるため、この可積分モデルは不規則ハイゼンベルク量子スピン系の観測された普遍緩和ダイナミクスを説明する。

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