論文の概要: General theory for discrete symmetry-breaking equilibrium states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.18020v1
- Date: Fri, 31 Mar 2023 12:52:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 14:05:26.479670
- Title: General theory for discrete symmetry-breaking equilibrium states
- Title（参考訳）: 離散対称性破壊平衡状態の一般理論
- Authors: \'Angel L. Corps, Armando Rela\~no
- Abstract要約: 相転移における自発的対称性の破れは、ハミルトニアン系が特定の変換の下で対称であるときに起こる。
離散対称性が自然に量子系で破られるとき、時間進化は必然的に2つの追加量と非可換量を保存することを示す。
- 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: Spontaneous symmetry-breaking in phase transitions occurs when the system
Hamiltonian is symmetric under a certain transformation, but the equilibrium
states observed in nature are not. Here, we prove that when a discrete symmetry
is spontaneously broken in a quantum system, then the time evolution
necessarily conserves two additional and non-commuting quantities, besides the
one linked to the symmetry. This implies the existence of equilibrium states
consisting in superpositions of macroscopic configurations. Then, we propose an
experimental realization of such equilibrium states with the current
state-of-the art in quantum technologies. Through numerical calculations, we
show that they survive as very long-lived pre-thermal states, even very far
away from the thermodynamic limit. Finally, we also show that a small
symmetry-breaking perturbation in the Hamiltonian stabilizes the conservation
of one of the two former quantities, implying that symmetry-breaking
equilibrium states become stable even in small quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 相転移における自発的対称性の破れは、ハミルトニアン系がある変換の下で対称であるときに起こるが、自然界で観測される平衡状態はそうではない。
ここでは、離散対称性が自然に量子系で破られるとき、時間進化は対称性に結びついたもの以外に、必然的に2つの追加量と非可換量を保存することを証明する。
これは、マクロな配置の重ね合わせからなる平衡状態の存在を意味する。
そこで本研究では,量子技術における現状と平衡状態の実験的実現を提案する。
数値計算により、熱力学的限界から遠く離れても、超長寿命の予熱状態として存続することを示した。
最後に、ハミルトニアンにおける小さな対称性を破る摂動は2つの前の量の1つを安定させ、対称性を破る平衡状態が小さな量子系においても安定になることを示す。
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