論文の概要: Microscopic origin of the quantum Mpemba effect in integrable systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.04419v2
• Date: Mon, 1 Jul 2024 18:04:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-04 08:20:17.458732
• Title: Microscopic origin of the quantum Mpemba effect in integrable systems
• Title（参考訳）: 可積分系における量子Mpemba効果の微視的起源
• Authors: Colin Rylands, Katja Klobas, Filiberto Ares, Pasquale Calabrese, Sara Murciano, Bruno Bertini,
• Abstract要約: ムペンバ効果(Mpemba effect)は、非平衡状態は、平衡からさらに離れるとより速く緩和する。 U(1)保存電荷を持つ閉体系で発生するMpemba効果の量子バージョンについて検討する。
• 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: The highly complicated nature of far from equilibrium systems can lead to a complete breakdown of the physical intuition developed in equilibrium. A famous example of this is the Mpemba effect, which states that non-equilibrium states may relax faster when they are further from equilibrium or, put another way, hot water can freeze faster than warm water. Despite possessing a storied history, the precise criteria and mechanisms underpinning this phenomenon are still not known. Here we study a quantum version of the Mpemba effect that takes place in closed many body systems with a U(1) conserved charge: in certain cases a more asymmetric initial configuration relaxes and restores the symmetry faster than a more symmetric one. In contrast to the classical case, we establish the criteria for this to occur in arbitrary integrable quantum systems using the recently introduced entanglement asymmetry. We describe the quantum Mpemba effect in such systems and relate properties of the initial state, specifically its charge fluctuations, to the criteria for its occurrence. These criteria are expounded using exact analytic and numerical techniques in several examples, a free fermion model, the Rule 54 cellular automaton, and the Lieb-Liniger model.
• Abstract（参考訳）: 平衡系から遠く離れた非常に複雑な性質は、平衡で発達した物理的直観の完全な分解につながる。 ムペンバ効果(Mpemba effect)は、非平衡状態が平衡から遠く離れるとより速くリラックスする、あるいは別の言い方をすれば、熱水は温水よりも速く凍る、という現象である。 厳密な歴史を持っているにもかかわらず、この現象を裏付ける正確な基準とメカニズムはまだ分かっていない。 ここでは、U(1)保存電荷を持つ閉体系で起こるMpemba効果の量子バージョンについて研究する:ある場合において、より非対称な初期構成はより対称的なものよりも早く対称性を緩和し、復元する。 古典的ケースとは対照的に、最近導入された絡み合い非対称性を用いて、任意の可積分量子系でこれが起こるための基準を確立する。 このような系における量子Mpemba効果を記述し、初期状態、特に電荷変動の性質をその発生の基準に関連付ける。 これらの基準は、自由フェルミオンモデル(英語版)、ルール54セルオートマトン(英語版)、リーブ・ライニガーモデル(英語版)など、いくつかの例において正確な解析的および数値的手法を用いて説明される。

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