論文の概要: Emergent Continuous Time Crystal in Dissipative Quantum Spin System
without Driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08476v1
- Date: Wed, 13 Mar 2024 12:40:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-14 14:43:46.967145
- Title: Emergent Continuous Time Crystal in Dissipative Quantum Spin System
without Driving
- Title(参考訳): 散逸性量子スピン系における創発的連続時間結晶
運転なしで
- Authors: Shu Yang, Zeqing Wang, Libin Fu and Jianwen Jie
- Abstract要約: 明示駆動のない2次元散逸型ハイゼンベルクスピン系の非平衡位相図について検討する。
時間結晶は、自発対称性を時間次元に分割する非平衡現象であり、量子多体物理学を理解する上で基本的な重要性を持っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7928813247524336
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Time crystal, a nonequilibrium phenomenon extending spontaneous symmetry
breaking into the temporal dimension, holds fundamental significance in
understanding quantum many-body physics. In this work, we explore the
nonequilibrium phase diagram of a two-dimensional dissipative Heisenberg spin
system in the absence of explicit driving. We numerically identify the
emergence of novel nonstationary oscillatory states by analyzing the spin
dynamics. These states are categorized as limit cycle and chaos based on the
Lyapunov exponent. Remarkably, the observed limit cycle behavior represents a
continuous time crystal (CTC), spontaneously breaking the continuous time
translation symmetry of the system. We further confirm those oscillatory
behaviors by studying the stability against local perturbations applied to the
system. Finally, we investigate the robustness of the emergent CTC by
introducing isotropic Gaussian-type white noise into the interactions. This
study provides many insights into the intricate interplay between
dissipation-induced decay processes and interaction-induced spin precession,
deepening our understanding of dissipative quantum many-body systems.
- Abstract(参考訳): 時間結晶は、自発対称性を時間次元に分割する非平衡現象であり、量子多体物理学を理解する上で基本的な重要性を持っている。
本研究では,2次元散逸型ハイゼンベルクスピン系の非平衡相図について,明示的な駆動がない状態で検討する。
スピンダイナミクスを解析することにより、新しい非定常振動状態の出現を数値的に同定する。
これらの状態は、リャプノフ指数に基づいて極限周期とカオスに分類される。
注目すべきことに、観測された極限周期の挙動は連続時間結晶(CTC)を表し、系の連続時間翻訳対称性を自発的に破る。
さらに, 局所摂動に対する安定性について検討し, その振動挙動を検証した。
最後に, 相互作用に等方性ガウス型白色雑音を導入することにより, 創発性CTCのロバスト性について検討する。
この研究は、散逸誘起の崩壊過程と相互作用誘起のスピン沈降の間の複雑な相互作用に関する多くの洞察を与え、散逸性量子多体系の理解を深める。
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