論文の概要: Activity-induced ferromagnetism in one-dimensional quantum many-body systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.04382v4
• Date: Sun, 17 Sep 2023 06:13:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 22:46:46.120528
• Title: Activity-induced ferromagnetism in one-dimensional quantum many-body systems
• Title（参考訳）: 1次元量子多体系における活性誘起強磁性
• Authors: Kazuaki Takasan, Kyosuke Adachi, Kyogo Kawaguchi
• Abstract要約: 非エルミート量子多体モデルについて、ビエクモデルや活動スピンモデルに類似した1次元で研究する。 その結果,活動によって誘導される強磁性秩序の出現が示唆された。 ハードコア条件を緩和したモデルの変種を数値的に検討し,活動により生じる強磁性秩序の堅牢性を確認する。
• 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: We study a non-Hermitian quantum many-body model in one dimension analogous to the Vicsek model or active spin models, and investigate its quantum phase transitions. The model consists of two-component hard-core bosons with ferromagnetic interactions and activity, i.e., spin-dependent asymmetric hopping. Numerical results show the emergence of a ferromagnetic order induced by the activity, a quantum counterpart of flocking, that even survives in the absence of ferromagnetic interaction. We confirm this phenomenon by proving that activity generally increases the ground state energies of the paramagnetic states, whereas the ground state energy of the ferromagnetic state does not change. By solving the two-particle case, we find that the effective alignment is caused by avoiding the bound state formation due to the non-Hermitian skin effect in the paramagnetic state. We employ a two-site mean-field theory based on the two-particle result and qualitatively reproduce the phase diagram. We further numerically study a variant of our model with the hard-core condition relaxed, and confirm the robustness of ferromagnetic order emerging due to activity.
• Abstract（参考訳）: ビクセクモデルや活性スピンモデルに類似した1次元の非エルミート量子多体モデルを研究し、その量子相転移を調べる。 このモデルは強磁性相互作用と活性を持つ2成分ハードコアボソン、すなわちスピン依存非対称ホッピングからなる。 数値的な結果は、強磁性相互作用が存在しない状態でも生き残る、フラッキングの量子対する活性によって誘導される強磁性秩序の出現を示す。 この現象は, 活性が常磁性状態の基底状態エネルギーを増加させるのに対し, 強磁性状態の基底状態エネルギーは変化しないことを示すことによって確認する。 この2粒子の場合を解いた結果, 常磁性状態における非エルミート皮膚効果による拘束状態形成を回避し, 効果的なアライメントが得られた。 二粒子結果に基づく二点平均場理論を採用し、位相図を定性的に再現する。 さらに,ハードコア条件が緩和されたモデルについて数値解析を行い,活動により生じる強磁性秩序のロバスト性を確認する。

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