論文の概要: Multifractality and excited-state quantum phase transition in ferromagnetic spin-$1$ Bose-Einstein condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.20612v1
- Date: Tue, 30 Jul 2024 07:39:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-31 17:59:37.454244
- Title: Multifractality and excited-state quantum phase transition in ferromagnetic spin-$1$ Bose-Einstein condensates
- Title（参考訳）: 強磁性スピンにおける多フラクタル性と励起状態量子相転移-1$ボース-アインシュタイン凝縮体
- Authors: Zhen-Xia Niu, Qian Wang,
- Abstract要約: 固有状態と時間進化状態の多フラクタル性はESQPTの存在によってどのように影響を受けるかを示す。
さらに, マルチフラクタル解析は, 量子多体系における相転移の研究の強力なツールであることを確認した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.142158555793151
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multifractality of quantum states plays an important role for understanding numerous complex phenomena observed in different branches of physics. The multifractal properties of the eigenstates allow for charactering various phase transitions. In this work, we perform a thoroughly analysis of the impacts of an excited-state quantum phase transition (ESQPT) on the fractal behavior of both static and dynamical wavefunctions in a ferromagentic spin-$1$ Bose-Einstein condensate (BEC).By studying the features of the fractal dimensions, we show how the multifractality of eigenstates and time evolved state are affected by the presence of ESQPT. Specifically, the underlying ESQPT leads to a strong localization effect, which in turn enables us to use it as an indicator of ESQPT. We verify the ability of the fractal dimensions to probe the occurrence of ESQPT through a detailed scaling analysis. We also discuss how the ESQPT manifests itself in the fractal dimensions of the long-time averaged state. Our findings further confirm that the multifractal analysis is a powerful tool for studying of phase transitions in quantum many-body systems and also hint an potential application of ESQPTs in burgeoning field of state preparation engineering.
- Abstract（参考訳）: 量子状態の多フラクタル性は、物理学の様々な分野で観察される多くの複雑な現象を理解する上で重要な役割を果たす。
固有状態の多重フラクタル的性質は、様々な相転移を特徴づけることができる。
本研究では, 強磁性スピン-1$ Bose-Einstein condensate (BEC) における静的および動的波動関数のフラクタル挙動に対する励起状態量子相転移(ESQPT)の影響を徹底的に解析する。
フラクタル次元の特徴を研究することにより,固有状態と時間発展状態の多フラクタル性がESQPTの存在によってどのように影響を受けるかを示す。
具体的には、ESQPTの基礎となるESQPTは、強い局所化効果をもたらすため、ESQPTの指標として使用することができる。
詳細なスケーリング解析により, フラクタル次元によるESQPTの発生を調査する能力を検証する。
また、ESQPTが長期平均状態のフラクタル次元でどのように現れるかについても論じる。
さらに, このマルチフラクタル解析は, 量子多体系における相転移の研究の強力なツールであり, ESQPTsの応用の可能性も示唆している。
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