論文の概要: Bridging quantum criticality via many-body scarring

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.03631v1
• Date: Mon, 9 Jan 2023 19:02:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-11 17:56:10.624949
• Title: Bridging quantum criticality via many-body scarring
• Title（参考訳）: 多体散乱によるブリッジ量子臨界
• Authors: Aiden Daniel, Andrew Hallam, Jean-Yves Desaules, Ana Hudomal, Guo-Xian, Jad C. Halimeh, Zlatko Papi\'c
• Abstract要約: いくつかの初期状態は、永続的な量子回復を引き起こす -- 量子多体傷(QMBS)として知られる弱いエルゴード性破壊の一種である。 我々は,QMBSが量子臨界点に調整することで破壊され,平衡状態にある系の基底状態における長距離秩序の消失を反映することを示す。 我々は,QMBSを発生させる初期状態の連続的な族の存在を実証し,実験においてそのような状態を作成するのに使用できるランプングプロトコルを定式化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11083289076967892
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum dynamics in certain kinetically-constrained systems can display a strong sensitivity to the initial condition, wherein some initial states give rise to persistent quantum revivals -- a type of weak ergodicity breaking known as `quantum many-body scarring' (QMBS). Recent work [Phys.Rev.B 105, 125123 (2022)] pointed out that QMBS gets destroyed by tuning the system to a quantum critical point, echoing the disappearance of long-range order in the system's ground state at equilibrium. Here we show that this picture can be much richer in systems that display QMBS dynamics from a continuous family of initial conditions: as the system is tuned across the critical point while at the same time deforming the initial state, the dynamical signatures of QMBS at intermediate times can undergo an apparently smooth evolution across the equilibrium phase transition point. We demonstrate this using the PXP model -- a paradigmatic model of QMBS that has recently been realized in Rydberg atom arrays as well as ultracold bosonic atoms in a tilted optical lattice. Using exact diagonalization and matrix product state methods, we map out the dynamical phase diagram of the PXP model with the quenched chemical potential. We demonstrate the existence of a continuous family of initial states that give rise to QMBS and formulate a ramping protocol that can be used to prepare such states in experiment. Our results show the ubiquity of scarring in the PXP model and highlight its intriguing interplay with quantum criticality.
• Abstract（参考訳）: ある速度論的に拘束された系における量子力学は、初期状態に対して強い感度を示すことができ、いくつかの初期状態は永続的な量子復調をもたらす("quantum many-body scarring" (qmbs)として知られる弱いエルゴディティの破れの一種)。 最近の研究 (Phys.Rev.B 105, 125123 (2022)) では、QMBSは系を量子臨界点に調整することで破壊され、系の平衡状態にある基底状態における長距離秩序の消失を反映していると指摘した。 ここでは、この図は、初期条件の連続的な族からQMBSのダイナミクスを示すシステムにおいて、よりリッチであることを示す: システムが臨界点を越えて調整されると同時に、初期状態が変形すると同時に、中間時のQMBSの動的シグネチャは、平衡相転移点を越えて明らかに滑らかな進化を行うことができる。 pxpモデル - ライドバーグ原子配列で最近実現されたqmbのパラダイムモデルと、傾斜した光学格子内の超低温ボソニック原子を用いてこれを実証する。 厳密な対角化と行列積状態法を用いて, pxpモデルの動的位相図をクエンチされた化学ポテンシャルにマッピングした。 我々は,QMBSを発生させる初期状態の連続的な族の存在を実証し,実験においてそのような状態を作成するのに使用できるランプングプロトコルを定式化する。 以上の結果から,PXPモデルにおけるスカーリングの普遍性を示し,量子臨界による興味深い相互作用を強調した。

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