論文の概要: Dynamically emergent correlations in bosons via quantum resetting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.20342v1
- Date: Mon, 29 Jul 2024 18:00:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-31 19:08:17.736804
- Title: Dynamically emergent correlations in bosons via quantum resetting
- Title（参考訳）: 量子リセットによるボソンの動的創発相関
- Authors: Manas Kulkarni, Satya N. Majumdar, Sanjib Sabhapandit,
- Abstract要約: 調和トラップ中のN$非相互作用ボソン系の量子リセットにより誘導される非平衡定常状態(NESS)について検討する。
我々は, 平均密度, 極値統計, 秩序, ギャップ統計などの物理観測値を解析的に計算することによって, 定常状態を完全に特徴づける。
これは、様々な観測可能なものを正確に計算できる強い相関の量子多体NESSの稀な例である。
- 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: We study the nonequilibrium stationary state (NESS) induced by quantum resetting of a system of $N$ noninteracting bosons in a harmonic trap. Our protocol consists of preparing initially the system in the ground state of a harmonic oscillator centered at $+a$, followed by a rapid quench where the center is shifted to $-a$ and the system is allowed to evolve unitarily up to a random Poissonian time $\tau$ distributed via $r\, e^{-r\, \tau}$. Then the trap center is reset to $+a$ again and the system is assumed to cool instantaneously to the initial ground state. The system is again allowed to evolve unitarily in the trap centered at $-a$ up to a random time, and the procedure is repeated. Under repeated resetting, the system reaches a NESS where the positions of bosons get $\rm{\textit{strongly correlated}}$ due to simultaneous resetting induced by the trap. We fully characterize the steady state by analytically computing several physical observables such as the average density, extreme value statistics, order and gap statistics, and also the distribution of the number of particles in a region $[-L,L]$, known as the full counting statistics (FCS). In particular, we show that in the large $N$ limit, the scaling function describing the FCS exhibits a striking feature: it is supported over a nontrivial finite interval, and moreover is discontinuous at an interior point of the support. Our results are supported by numerical simulations. This is a rare example of a strongly correlated quantum many-body NESS where various observables can be exactly computed.
- Abstract（参考訳）: 調和トラップ中のN$非相互作用ボソン系の量子リセットにより誘導される非平衡定常状態(NESS)について検討する。
提案プロトコルは,まず,まず高調波発振器を$+a$に設定し,次に,中心を$-a$にシフトし,ランダムなポアソニアン時間$\tau$を$r\, e^{-r\, \tau}$に分散する急激なクエンチで構成する。
そして、トラップセンタを再び$+a$にリセットし、システムが初期基底状態に瞬時に冷却されると仮定する。
システムが再び、ランダム時間まで$-a$中心のトラップで一元的に進化することを許され、手順が繰り返される。
リセットを繰り返すと、システムはNESSに到達し、ボソンの位置はトラップによって誘導される同時リセットによって$\rm{\textit{strongly correlation}}$を得る。
我々は、平均密度、極値統計、秩序とギャップ統計、および全カウント統計(FCS)として知られる領域$[-L,L]$における粒子数の分布など、いくつかの物理観測変数を解析的に計算することで、定常状態を完全に特徴づける。
特に、大きな$N$の極限において、FCSを記述するスケーリング関数は、非自明な有限区間でサポートされ、さらに、サポートの内部点で不連続であることを示す。
我々の結果は数値シミュレーションによって支えられている。
これは、様々な観測可能なものを正確に計算できる強い相関の量子多体NESSの稀な例である。
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