論文の概要: Non-equilibrium dynamics of charged dual-unitary circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.21786v1
• Date: Wed, 31 Jul 2024 17:57:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-01 12:08:13.002836
• Title: Non-equilibrium dynamics of charged dual-unitary circuits
• Title（参考訳）: 荷電二元回路の非平衡ダイナミクス
• Authors: Alessandro Foligno, Pasquale Calabrese, Bruno Bertini,
• Abstract要約: 平衡外量子系における対称性と絡み合いの相互作用は、現在、激しい多分野研究の中心にある。 一般二重ユニタリ回路を拡張した可解状態のクラスを導入することができることを示す。 無限の温度状態に緩和する既知の可解状態のクラスとは対照的に、これらの状態は非自明な一般化されたギブスアンサンブルの族に緩和する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The interplay between symmetries and entanglement in out-of-equilibrium quantum systems is currently at the centre of an intense multidisciplinary research effort. Here we introduce a setting where these questions can be characterised exactly by considering dual-unitary circuits with an arbitrary number of $U(1)$ charges. After providing a complete characterisation of these systems we show that one can introduce a class of solvable states, which extends that of generic dual unitary circuits, for which the non-equilibrium dynamics can be solved exactly. In contrast to the known class of solvable states, which relax to the infinite temperature state, these states relax to a family of non-trivial generalised Gibbs ensembles. The relaxation process of these states can be simply described by a linear growth of the entanglement entropy followed by saturation to a non-maximal value but with maximal entanglement velocity. We then move on to consider the dynamics from non-solvable states, combining exact results with the entanglement membrane picture we argue that the entanglement dynamics from these states is qualitatively different from that of the solvable ones. It shows two different growth regimes characterised by two distinct slopes, both corresponding to sub-maximal entanglement velocities. Moreover, we show that non-solvable initial states can give rise to the quantum Mpemba effect, where less symmetric initial states restore the symmetry faster than more symmetric ones.
• Abstract（参考訳）: 平衡外量子系における対称性と絡み合いの相互作用は、現在、激しい多分野研究の中心にある。 ここでは、任意の数の$U(1)$の電荷を持つ二重単位回路を考えることにより、これらの質問を正確に特徴付けることができる設定を導入する。 これらのシステムの完全な特性化を提供した後、一般の双対ユニタリ回路を拡張し、非平衡力学を正確に解けるような可解状態のクラスを導入することができることを示す。 無限の温度状態に緩和する既知の可解状態のクラスとは対照的に、これらの状態は非自明な一般化されたギブスアンサンブルの族に緩和する。 これらの状態の緩和過程は、エントロピーの線形成長と、非最大値に飽和するが、最大エントロピー速度で簡単に説明できる。 続いて、非可解状態からの力学を考察し、正確な結果をエンタングルメント膜図と組み合わせて、これらの状態からのエンタングルメントダイナミクスは、可解状態の力学と質的に異なると論じる。 これは2つの異なる傾斜によって特徴づけられる2つの異なる成長様式を示し、どちらも最大下絡み速度に対応する。 さらに、非可解な初期状態は、より対称性の低い初期状態がより多くの対称状態よりも早く対称性を回復する量子Mpemba効果を引き起こす可能性があることを示す。

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