論文の概要: Observation of anisotropy-independent magnetization dynamics in spatially disordered Heisenberg spin systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08080v4
- Date: Sat, 15 Jun 2024 19:22:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-19 13:29:49.564254
- Title: Observation of anisotropy-independent magnetization dynamics in spatially disordered Heisenberg spin systems
- Title（参考訳）: 空間的に不規則なハイゼンベルクスピン系における異方性非依存磁化ダイナミクスの観察
- Authors: Titus Franz, Sebastian Geier, Clément Hainaut, Adrian Braemer, Nithiwadee Thaicharoen, Moritz Hornung, Eduard Braun, Martin Gärttner, Gerhard Zürn, Matthias Weidemüller,
- Abstract要約: 本研究では, 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力学におけるロバストな特徴を実験的に観察した。
小系の数値シミュレーションにおいて、これらのスピン対が運動の近似局所積分を構成することを示す。
- 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: An important step towards a comprehensive understanding of far-from-equilibrium dynamics of quantum many-body systems is the identification of unifying features that are independent of microscopic details of the system. We experimentally observe such robust features in the magnetization relaxation dynamics of disordered Heisenberg XX-, XXZ- and Ising Hamiltonians. We realize these Heisenberg spin models with tunable anisotropy parameter and power-law interactions in an ensemble of Rydberg atoms by encoding the spin in suitable Rydberg state combinations. We consistently observe stretched-exponential relaxation of magnetization for all considered spin models, collapsing onto a single curve after appropriate rescaling of time. This robust short-time relaxation behavior is explained by a perturbative treatment that exploits the strong disorder in pairwise couplings, which leads to a description in terms of approximately independent pairs of spins. In numerical simulations of small systems, we show that these pairs of spins constitute approximate local integrals of motion, which remain at least partially conserved on a timescale exceeding the duration of the relaxation dynamics of the magnetization.
- Abstract（参考訳）: 量子多体系の遠方平衡力学の包括的理解に向けた重要なステップは、システムの微視的詳細に依存しない統一された特徴の同定である。
本研究では, 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力学におけるロバストな特徴を実験的に観察した。
これらのハイゼンベルクスピンモデルとチューナブル異方性パラメータとパワー-ロー相互作用は、適切なリドベルク状態の組み合わせでスピンを符号化することで、ライドベルク原子のアンサンブル内で実現できる。
スピンモデルすべてに対する磁化の伸張指数緩和を常に観察し、適切な時間再スケーリング後に1つの曲線に崩壊する。
この堅牢な短時間緩和挙動は、対のカップリングにおける強い障害を利用する摂動的処理によって説明され、およそ独立したスピンの対の言葉で説明される。
小系の数値シミュレーションでは、これらのスピンの対が運動の近似局所積分を構成することが示され、これは磁化の緩和ダイナミクスの持続時間を超える時間スケールで少なくとも部分的に保存されている。
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