論文の概要: Translation symmetry restoration under random unitary dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04296v1
- Date: Thu, 6 Jun 2024 17:40:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-07 13:30:41.750137
- Title: Translation symmetry restoration under random unitary dynamics
- Title（参考訳）: ランダムユニタリダイナミクスによる翻訳対称性の復元
- Authors: Katja Klobas, Colin Rylands, Bruno Bertini,
- Abstract要約: 初期状態によって破壊される力学の特定の対称性が、与えられたサブシステムの縮小状態のレベルでどのように復元されるかを検討する。
ここでは、時空対称性の復元に同じ論理を適用することができ、従って完全な汎用システムの緩和を特徴付けることができることを示す。
- 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 finite parts of a large, locally interacting many-body system prepared out-of-equilibrium eventually equilibrate. Characterising the underlying mechanisms of this process and its timescales, however, is particularly hard as it requires to decouple universal features from observable-specific ones. Recently, new insight came by studying how certain symmetries of the dynamics that are broken by the initial state are restored at the level of the reduced state of a given subsystem. This provides a high level, observable-independent probe. Until now this idea has been applied to the restoration of internal symmetries, e.g. U(1) symmetries related to charge conservation. Here we show that that the same logic can be applied to the restoration of space-time symmetries, and hence can be used to characterise the relaxation of fully generic systems. We illustrate this idea by considering the paradigmatic example of "generic" many-body dynamics, i.e. a local random unitary circuit. We show that, surprisingly, the restoration of translation symmetry in these systems only happens on time-scales proportional to the subsystem's volume. In fact, for large enough subsystems the time of symmetry restoration becomes initial-state independent (as long as the latter breaks the symmetry at time zero) and coincides with the thermalisation time. For intermediate subsystems, however, one can observe the so-called "quantum Mpemba effect", where the state of the system restores a symmetry faster if it is initially more asymmetric.
- Abstract（参考訳）: 大規模で局所的に相互作用する多体系の有限部分は、最終的に平衡外の準備をする。
しかし、このプロセスの基盤となるメカニズムとその時間スケールを特徴づけるのは、観測可能な特定のものから普遍的な特徴を分離する必要があるため、特に難しい。
最近、あるサブシステムの縮小状態のレベルにおいて、初期状態によって破壊される力学の特定の対称性がどのように復元されるかを研究することによって、新たな洞察が得られた。
これは高レベルで観測不能なプローブを提供する。
これまでこの考え方は、電荷保存に関連する内部対称性、例えば U(1) 対称性の復元に応用されてきた。
ここでは、時空対称性の復元に同じ論理を適用することができ、従って完全な汎用システムの緩和を特徴付けることができることを示す。
このアイデアは、局所ランダムユニタリ回路の「汎用」多体ダイナミクスのパラダイム的な例を考えることで説明できる。
驚くべきことに、これらのシステムにおける翻訳対称性の回復は、サブシステムの体積に比例する時間スケールでのみ起こる。
実際、十分に大きなサブシステムの場合、対称性回復の時間は初期状態独立(後者が時間0で対称性を破る限り)となり、熱化時間と一致する。
しかし、中間系に対してはいわゆる「量子ムペンバ効果」(quantum Mpemba effect)が観察でき、そこでは系の状態が最初より非対称であれば対称性を高速に復元する。
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