論文の概要: Unscrambling of single-particle wave functions in systems localized through disorder and monitoring
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.10725v4
- Date: Fri, 12 Jul 2024 19:12:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 01:25:38.052988
- Title: Unscrambling of single-particle wave functions in systems localized through disorder and monitoring
- Title（参考訳）: 障害とモニタリングにより局在したシステムにおける単一粒子波動関数の非破壊
- Authors: Marcin Szyniszewski,
- Abstract要約: 本研究では,局所粒子を正確に特徴付ける自由フェルミオン波動関数のスレーター行列式を求めるプロセスを開発する。
その結果, 単一粒子波動関数を応用して, 観測された自由フェルミオンや乱れモデルなどのシステムにおける局在化遷移特性について, 貴重な知見を得ることが可能となった。
- 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: In systems undergoing localization-delocalization quantum phase transitions due to disorder or monitoring, there is a crucial need for robust methods capable of distinguishing phases and uncovering their intrinsic properties. In this work, we develop a process of finding a Slater determinant representation of free-fermion wave functions that accurately characterizes localized particles, a procedure we dub "unscrambling". The central idea is to minimize the overlap between envelopes of single-particle wave functions or, equivalently, to maximize the inverse participation ratio of each orbital. This numerically efficient methodology can differentiate between distinct types of wave functions: exponentially localized, power-law localized, and conformal critical, also revealing the underlying physics of these states. The method is readily extendable to systems in higher dimensions. Furthermore, we apply this approach to a more challenging problem involving disordered monitored free fermions in one dimension, where the unscrambling process unveils the presence of a conformal critical phase and a localized area-law quantum Zeno phase. Importantly, our method can also be extended to free fermion systems without particle number conservation, which we demonstrate by estimating the phase diagram of $\mathbb{Z}_2$-symmetric disordered monitored free fermions. Our results unlock the potential of utilizing single-particle wave functions to gain valuable insights into the localization transition properties in systems such as monitored free fermions and disordered models.
- Abstract（参考訳）: 障害やモニタリングによる局在化-非局在化量子相転移を行うシステムでは、位相を識別し、固有の性質を明らかにすることのできるロバストな方法が不可欠である。
本研究では,局所粒子を正確に特徴付ける自由フェルミオン波動関数のスレーター決定式を求める過程,すなわち「アンスクラムリング」を解く過程を開発する。
中心となる考え方は、単一粒子波動関数のエンベロープ間の重なりを最小化すること、または等価に、各軌道の逆参加比を最大化することである。
この数値的に効率的な手法は、指数的局所化(英語版)、パワーロー局所化(英語版)、コンフォメーションクリティカル(英語版)といった異なる種類の波動関数を区別することができる。
この方法は、より高次元のシステムに容易に拡張可能である。
さらに,不規則な監視自由フェルミオンを1次元に含むより困難な問題に適用し,非破壊過程が共形臨界相と局所化領域法量子Zeno相の存在を明らかにする。
本手法は粒子数保存のない自由フェルミオン系にも拡張可能であり, $\mathbb{Z}_2$-symmetric disordered monitored free fermion の位相図を推定して実演する。
その結果, 単一粒子波動関数を応用して, 観測された自由フェルミオンや乱れモデルなどのシステムにおける局在化遷移特性について, 貴重な知見を得ることが可能となった。
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