論文の概要: Entanglement and replica symmetry breaking in a driven-dissipative
quantum spin glass
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.10176v2
- Date: Sun, 19 Nov 2023 21:58:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-22 18:32:19.851465
- Title: Entanglement and replica symmetry breaking in a driven-dissipative
quantum spin glass
- Title（参考訳）: 量子スピンガラスの絡み合いとレプリカ対称性の破れ
- Authors: Brendan P. Marsh, Ronen M. Kroeze, Surya Ganguli, Sarang
Gopalakrishnan, Jonathan Keeling, and Benjamin L. Lev
- Abstract要約: 本稿では,本質的に駆動されるスピングラスを実現する量子空洞QEDシステムについて述べる。
レプリカ対称性の破れの出現において,絡み合いが重要な役割を担っていることが観察された。
この実践可能なシステムは、量子効果がスピングラスの物理学をいかに豊かにするかを探求するためのテストベッドとして機能する可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.92148801290204
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We describe simulations of the quantum dynamics of a confocal cavity QED
system that realizes an intrinsically driven-dissipative spin glass. A close
connection between open quantum dynamics and replica symmetry breaking is
established, in which individual quantum trajectories are the replicas. We
observe that entanglement plays an important role in the emergence of replica
symmetry breaking in a fully connected, frustrated spin network of up to
fifteen spin-1/2 particles. Quantum trajectories of entangled spins reach
steady-state spin configurations of lower energy than that of semiclassical
trajectories. Cavity emission allows monitoring of the continuous stochastic
evolution of spin configurations, while backaction from this projects entangled
states into states of broken Ising and replica symmetry. The emergence of spin
glass order manifests itself through the simultaneous absence of magnetization
and the presence of nontrivial spin overlap density distributions among
replicas. Moreover, these overlaps reveal incipient ultrametric order, in line
with the Parisi RSB solution ansatz for the Sherrington-Kirkpatrick model. A
nonthermal Parisi order parameter distribution, however, highlights the
driven-dissipative nature of this quantum optical spin glass. This practicable
system could serve as a testbed for exploring how quantum effects enrich the
physics of spin glasses.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,共焦点共焦点共振器QEDシステムの量子力学シミュレーションについて述べる。
開量子力学とレプリカ対称性の破れの間の密接な関係が確立され、個々の量子軌道がレプリカとなる。
我々は、最大15個のスピン1/2粒子からなる完全連結でフラストレーションのあるスピンネットワークにおけるレプリカ対称性の破れの出現において、絡み合いが重要な役割を担っていることを観察する。
絡み合ったスピンの量子軌道は、半古典的軌道よりも低いエネルギーの定常状態スピン配置に達する。
キャビティ放出はスピン配置の連続確率的進化のモニタリングを可能にし、この計画からのバックアクションは状態が分裂したイジング状態と複製対称性に絡み合った。
スピンガラス秩序の出現は、磁化の欠如とレプリカ間の非自明なスピン重なり密度分布の存在によってそれ自体が現れる。
さらに、これらの重なりは、パリシ rsb 解 ansatz のシェリントン-カークパトリック模型と一致して、初期の超計量次数を示す。
しかし、非熱パリスオーダーのパラメータ分布は、この量子光学スピングラスの駆動散逸性を強調している。
この実用可能なシステムは、量子効果がスピングラスの物理をいかに強化するかを調べるためのテストベッドとして機能するかもしれない。
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