論文の概要: Instability of the engineered dark state in two-band fermions under number-conserving dissipative dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04987v2
- Date: Wed, 12 Feb 2025 22:52:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-14 13:44:03.493726
- Title: Instability of the engineered dark state in two-band fermions under number-conserving dissipative dynamics
- Title（参考訳）: 数保存散逸ダイナミクス下における二バンドフェルミオンにおける工学的ダーク状態の不安定性
- Authors: A. A. Lyublinskaya, P. A. Nosov, I. S. Burmistrov,
- Abstract要約: 関連する量子多体状態は、散逸プロトコルによって生成および制御することができる。
数保存プロトコルは、位相的に非自明な位相を安定化できるため、特に魅力的である。
我々は、暗黒状態の安定化のための信頼できる普遍的なツールとして、数保存プロトコルが欠かせないことを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Correlated quantum many-body states can be created and controlled by the dissipative protocols. Among these, particle number-conserving protocols are particularly appealing due to their ability to stabilize topologically nontrivial phases. Is there any fundamental limitation to their performance? We address this question by examining a general class of models involving a two-band fermion system subjected to dissipation designed to transfer fermions from the upper band to the lower band. By construction, these models have a guaranteed steady state - a dark state - with a completely filled lower band and an empty upper band. In the limit of weak dissipation, we derive equations governing the long-wavelength and long-time dynamics of the fermion densities and analyze them numerically. These equations belong to the Fisher-Kolmogorov-Petrovsky-Piskunov reaction-diffusion universality class. Our analysis reveals that the engineered dark state is generically unstable, giving way to a new steady state with a finite density of particles in the upper band. We also estimate the minimum system sizes required to observe this instability in finite systems. Our results suggest that number-conserving dissipative protocols may not be a reliable universal tool for stabilizing dark states.
- Abstract（参考訳）: 関連する量子多体状態は、散逸プロトコルによって生成および制御することができる。
これらのうち、粒子数保存プロトコルは、位相的に非自明な位相を安定化できるため、特に魅力的である。
パフォーマンスに根本的な制限はありますか?
本稿では,上バンドから下バンドへフェミオンを転送するために設計された2バンドフェミオン系を含むモデルの一般クラスを検討することで,この問題に対処する。
構成上、これらのモデルは、完全に満たされた下部バンドと空の上部バンドを持つ安定状態(暗黒状態)が保証されている。
弱散逸の限界において、フェルミオン密度の長波長および長時間のダイナミクスを管理する方程式を導出し、数値的に解析する。
これらの方程式はフィッシャー=コルモゴロフ=ペトロフスキー=ピスクノフ反応拡散普遍性類に属する。
解析の結果, 人工暗黒状態は概して不安定であり, 上帯の粒子密度が有限である新しい定常状態へ導いた。
また、有限系の不安定性を観測するのに必要となる最小限のシステムサイズを推定する。
以上の結果から,暗黒状態の安定化には,数保存型散逸プロトコルは信頼性に欠ける可能性が示唆された。
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