論文の概要: Entanglement asymmetry and quantum Mpemba effect in two-dimensional
free-fermion systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.04486v1
- Date: Thu, 7 Mar 2024 13:38:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-08 13:52:48.337351
- Title: Entanglement asymmetry and quantum Mpemba effect in two-dimensional
free-fermion systems
- Title（参考訳）: 2次元自由フェルミオン系における絡み合い非対称性と量子mpemba効果
- Authors: Shion Yamashika, Filiberto Ares, Pasquale Calabrese
- Abstract要約: 量子ムペンバ効果 (quantum Mpemba effect) は反直観的非平衡現象であり、初期状態がより高い対称性の破れを示すと、崩壊した対称性の動的復元がより速く起こる。
ここでは、交絡非対称性を対称性の破れの尺度として用いた2次元自由フェルミオン格子に焦点を当てる。
量子Mpemba効果は、初期状態に応じて現象を増強または損なう可能性があり、横次元の系の大きさに強く影響されている。
- 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 quantum Mpemba effect is the counter-intuitive non-equilibrium phenomenon
wherein the dynamic restoration of a broken symmetry occurs more rapidly when
the initial state exhibits a higher degree of symmetry breaking. The effect has
been recently discovered theoretically and observed experimentally in the
framework of global quantum quenches, but so far it has only been investigated
in one-dimensional systems. Here we focus on a two-dimensional free-fermion
lattice employing the entanglement asymmetry as a measure of symmetry breaking.
Our investigation begins with the ground state analysis of a system featuring
nearest-neighbor hoppings and superconducting pairings, the latter breaking
explicitly the $U(1)$ particle number symmetry. We compute analytically the
entanglement asymmetry of a periodic strip using dimensional reduction, an
approach that allows us to adjust the extent of the transverse size, achieving
a smooth crossover between one and two dimensions. Further applying the same
method, we study the time evolution of the entanglement asymmetry after a
quench to a Hamiltonian with only nearest-neighbor hoppings, preserving the
particle number symmetry which is restored in the stationary state. We find
that the quantum Mpemba effect is strongly affected by the size of the system
in the transverse dimension, with the potential to either enhance or spoil the
phenomenon depending on the initial states. We establish the conditions for its
occurrence based on the properties of the initial configurations, extending the
criteria found in the one-dimensional case.
- Abstract（参考訳）: 量子ムペンバ効果 (quantum Mpemba effect) は反直観的非平衡現象であり、初期状態がより高い対称性の破れを示すと、崩壊した対称性の動的復元がより速く起こる。
この効果は理論上近年発見され、大域的量子クエンチェの枠組みで実験的に観測されているが、今のところは1次元系でのみ研究されている。
ここでは、交絡非対称性を対称性の破れの尺度として用いた2次元自由フェルミオン格子に焦点を当てる。
我々の研究は、近傍のホッピングと超伝導ペアリングを特徴とするシステムの基底状態解析から始まり、後者は明示的に$U(1)$粒子数対称性を破る。
1次元と2次元の滑らかな交叉を達成し、横サイズの範囲を調整できるアプローチである次元還元を用いて周期帯の絡み合い非対称性を解析的に計算する。
さらに、同じ方法を適用することで、最も近いホッピングのみを持つハミルトニアンに対して、クエンチ後のエンタングルメント非対称性の時間発展を研究し、静止状態において復元される粒子数対称性を保ちながら、エンタングルメント非対称性の時間発展を考察する。
量子Mpemba効果は、初期状態に応じて現象を増強または損なう可能性があり、横次元の系の大きさに強く影響されている。
初期構成の特性に基づいて,その発生条件を確立し,一次元の場合の基準を拡張した。
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