論文の概要: Signatures of Quantum Phase Transitions in Driven Dissipative Spin Chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.20518v1
- Date: Thu, 30 May 2024 22:25:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-03 16:05:36.907709
- Title: Signatures of Quantum Phase Transitions in Driven Dissipative Spin Chains
- Title（参考訳）: 駆動型散逸性スピン鎖における量子相転移のシグナチャ
- Authors: Mostafa Ali, Naushad A. Kamar, Alireza Seif, Mohammad Maghrebi,
- Abstract要約: 駆動散逸性量子スピン鎖は基底状態の量子相転移に対して特異な感度を示すことを示す。
我々は,散逸の解消にともなう多角的分析手法を開発した。
- 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: Open driven quantum systems have defined a powerful paradigm of non-equilibrium phases and phase transitions; however, quantum phase transitions are generically not expected in this setting due to the decohering effect of dissipation. In this work, we show that a driven-dissipative quantum spin chain exhibits a peculiar sensitivity to the ground-state quantum phase transition. Specifically, we consider a quantum Ising model subject to bulk dissipation (at rate $\Gamma$) and show that, although the correlation length remains finite (hence no phase transition), it develops a pronounced peak close to the ground-state quantum critical point. While standard techniques seem to fail in this regime, we develop a versatile analytical approach that becomes exact with vanishing dissipation ($\Gamma \to 0$ but finite $\Gamma t$). On a technical level, our approach builds on previous work where the state of the system is described by a slowly evolving generalized Gibbs ensemble that accounts for the integrability of the Hamiltonian (described by free fermions) while treating dissipation perturbatively which leads to nontrivial, nonlinear equations for fermionic correlators. Finally, we demonstrate a kind of universality in that integrability-breaking perturbations of the Hamiltonian lead to the same behavior.
- Abstract（参考訳）: オープン駆動型量子システムは、非平衡相と相転移の強力なパラダイムを定義してきたが、散逸のデコヒーリング効果のため、この設定では一般に量子相転移は期待されない。
本研究では、駆動散逸性量子スピン鎖が基底状態の量子相転移に対して特異な感度を示すことを示す。
具体的には、バルク散逸($\Gamma$)を受ける量子イジングモデルを考察し、相関長が有限であるにもかかわらず(相転移がない)、基底状態の量子臨界点に近い発音ピークを発達させることを示す。
標準的な手法は、この状態では失敗するように見えるが、私たちは、散逸が消える(\Gamma \to 0$, only finite $\Gamma t$)と正確になる多角的解析的アプローチを開発する。
技術的なレベルでは、我々のアプローチは、系の状態が徐々に進化する一般化されたギブズアンサンブルによって記述され、(自由フェルミオンによって記述される)ハミルトンの可積分性を考慮しつつ、散逸を摂動的に扱い、フェルミオン相関子に対する非自明な非線形方程式をもたらすという以前の研究に基づいている。
最後に、ハミルトニアンリードの可積分性破壊的摂動が同じ挙動を導くという、ある種の普遍性を示す。
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