論文の概要: Probing quantum phase transition via quantum speed limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18579v2
• Date: Wed, 12 Jun 2024 04:53:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-13 23:23:18.307278
• Title: Probing quantum phase transition via quantum speed limit
• Title（参考訳）: 量子速度制限による量子相転移の探索
• Authors: M Suman, S. Aravinda, Ranjan Modak,
• Abstract要約: 量子速度制限(Quantum speed limit, QSL)は、ある状態が所定のハミルトン進化の下で所望の最終状態に進化するために必要な時間における下界である。 準周期および線形ポテンシャルの存在下で非局在化-局在化遷移を行う一次元系を考える。
• 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: Quantum speed limit (QSL) is the lower bound on the time required for a state to evolve to a desired final state under a given Hamiltonian evolution. Three well-known QSLs exist Mandelstam-Tamm (MT), Margolus-Levitin (ML), and dual ML (ML$^*$) bounds. We consider one-dimensional systems that undergoes delocalization-localization transition in the presence of quasiperiodic and linear potential. By performing sudden quenches across the phase boundary, we find that the exact dynamics get captured very well by QSLs. We show that the MT bound is always tighter in the short time limit for any arbitrary state, while the optimal bound for the time of orthogonalization (time required to reach the orthogonal state) depends on the choice of the initial state. Further, for extreme quenches, we prove that the MT bound remains tighter for the time of orthogonalization, and it can qualitatively describe the non-analyticity in free energy for dynamical quantum phase transition (DQPT). Finally, we also demonstrate that the localization-delocalization transition point can be exactly identified from QSLs, whose computation cost is much less compared to many other diagnostic tools.
• Abstract（参考訳）: 量子速度制限(Quantum speed limit, QSL)は、ある状態が所定のハミルトン進化の下で所望の最終状態に進化するために必要な時間における下界である。 マンデルスタム・タム(MT)、マーゴラス・レヴィチン(ML)、二重ML(ML$^*$)の3つのよく知られたQSLが存在する。 準周期および線形ポテンシャルの存在下で非局在化-局在化遷移を行う一次元系を考える。 位相境界を越えて急激なクエンチを行うことで、正確な力学がQSLによって非常にうまく捉えられることが分かる。 MT境界は常に任意の任意の状態に対して短い時間制限で厳密であることを示し、直交時間(直交状態に到達するのに必要な時間)の最適境界は初期状態の選択に依存する。 さらに、極端なクエンチに対しては、MT境界が直交化の時点でより厳密であることが証明され、動的量子相転移(DQPT)に対する自由エネルギーの非解析性を質的に記述することができる。 最後に,他の診断ツールと比較して計算コストがはるかに低いQSLから,局所化-非局在化遷移点を正確に同定できることを実証した。

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