論文の概要: Eigenstate Thermalization and its breakdown in Quantum Spin Chains with
Inhomogeneous Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.19333v2
- Date: Thu, 2 Nov 2023 08:01:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-03 10:14:35.802326
- Title: Eigenstate Thermalization and its breakdown in Quantum Spin Chains with
Inhomogeneous Interactions
- Title（参考訳）: 不均一相互作用をもつ量子スピン鎖の固有状態熱化とその分解
- Authors: Ding-Zu Wang, Hao Zhu, Jian Cui, Javier Arg\"uello-Luengo, Maciej
Lewenstein, Guo-Feng Zhang, Piotr Sierant, Shi-Ju Ran
- Abstract要約: 固有状態熱化仮説 (ETH) は、孤立量子多体系におけるエルゴディディティと熱化の基準を確立する成功理論である。
本研究では, 線形不均一相互作用を有するスピン=1/2 $ XXZ鎖の熱重合特性について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.257279589646522
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The eigenstate thermalization hypothesis (ETH) is a successful theory that
establishes the criteria for ergodicity and thermalization in isolated quantum
many-body systems. In this work, we investigate the thermalization properties
of spin-$ 1/2 $ XXZ chain with linearly-inhomogeneous interactions. We
demonstrate that introduction of the inhomogeneous interactions leads to an
onset of quantum chaos and thermalization, which, however, becomes inhibited
for sufficiently strong inhomogeneity. To exhibit ETH, and to display its
breakdown upon varying the strength of interactions, we probe statistics of
energy levels and properties of matrix elements of local observables in
eigenstates of the inhomogeneous XXZ spin chain. Moreover, we investigate the
dynamics of the entanglement entropy and the survival probability which further
evidence the thermalization and its breakdown in the considered model. We
outline a way to experimentally realize the XXZ chain with
linearly-inhomogeneous interactions in systems of ultracold atoms. Our results
highlight a mechanism of emergence of ETH due to insertion of inhomogeneities
in an otherwise integrable system and illustrate the arrest of quantum dynamics
in presence of strong interactions.
- Abstract（参考訳）: 固有状態熱化仮説 (ETH) は、孤立量子多体系におけるエルゴディディティと熱化の基準を確立する成功理論である。
本研究では,線形不斉相互作用を持つスピン-1/2$ xxz鎖の熱化特性について検討する。
不均質な相互作用の導入は、量子カオスと熱化の開始に繋がるが、十分に強い不均一性のために阻害される。
ETHを発現させ,相互作用の強度の変化による分解を示すため,不均一なXXZスピン鎖の固有状態における局所可観測体の行列要素のエネルギーレベルと特性の統計を探索する。
さらに, エンタングルメントエントロピーの力学と生存確率について検討し, 熱化とその破壊を考察した。
超低温原子系における線形不均一相互作用でXXZ鎖を実験的に実現する方法を概説する。
以上の結果から,不均一性の挿入によるETHの出現機構が明らかとなり,強い相互作用が存在する場合の量子力学の停止が示唆された。
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