論文の概要: Periodic classical trajectories and quantum scars in many-spin systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.00258v1
- Date: Fri, 30 Aug 2024 21:08:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 16:02:27.225552
- Title: Periodic classical trajectories and quantum scars in many-spin systems
- Title（参考訳）: 多スピン系における周期的古典的軌跡と量子傷
- Authors: Igor Ermakov, Oleg Lychkovskiy, Boris V. Fine,
- Abstract要約: カオス多体系における例外的周期的古典軌道の安定性を数値的に検討する。
我々は、これらの軌道と「量子多体傷」として知られる例外的な非熱量子固有状態との間の接続の可能性を探る。
本研究は,スピン3/2以上の数値的にアクセス可能な有限鎖に対する量子多体傷の存在を明らかにする。
- 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 numerically investigate the stability of exceptional periodic classical trajectories in rather generic chaotic many-body systems and explore a possible connection between these trajectories and exceptional nonthermal quantum eigenstates known as "quantum many-body scars". The systems considered are chaotic spin chains with short-range interactions, both classical and quantum. On the classical side, the chosen periodic trajectories are such that all spins instantaneously point in the same direction, which evolves as a function of time. We find that the largest Lyapunov exponents characterising the stabillity of these trajectories have surprisingly strong and nontrivial dependencies on the interaction constants and chain lengths. In particular, we identify rather long spin chains, where the above periodic trajectories are Lyapunov-stable on many-body energy shells overwhelmingly dominated by chaotic motion. We also find that instabilities around periodic trajectories in modestly large spin chains develop into a transient nearly quasiperiodic non-ergodic regime. In some cases, the lifetime of this regime is extremely long, which we interpret as a manifestation of Arnold diffusion in the vicinity of integrable dynamics. On the quantum side, we numerically investigate the dynamics of quantum states starting with all spins initially pointing in the same direction: these are the quantum counterparts of the initial conditions for the above periodic classical trajectories. Our investigation reveals the existence of quantum many-body scars for numerically accessible finite chains of spins 3/2 and higher. The dynamic thermalisation process dominated by quantum scars is shown to exhibit a slowdown in comparison with generic thermalisation at the same energy. Finally, we identify quantum signatures of the proximity to a classical separatrix of the periodic motion.
- Abstract（参考訳）: 比較的一般的なカオス多体系における例外的周期的古典的軌跡の安定性を数値的に研究し、これらの軌跡と「量子多体傷」として知られる例外的非熱量子固有状態との間の関連性を探る。
考慮された系は、古典的および量子的両方の短距離相互作用を持つカオススピン鎖である。
古典的な側面では、選択された周期軌道は、すべてのスピンが時間関数として進化する同じ方向を瞬時に指すようなものである。
これらの軌道の安定度を特徴づける最大のリャプノフ指数は、相互作用定数と鎖長に対する驚くほど強い非自明な依存を持つ。
特に、上述の周期軌道が、カオス運動によって圧倒的に支配される多体エネルギーシェル上でリアプノフ安定であるような、かなり長いスピン鎖を同定する。
また、緩やかな大きなスピン鎖における周期軌道の不安定性は、半周期的に近い準周期的非エルゴード的状態へと発展する。
場合によっては、この状態の寿命は非常に長く、積分力学の近傍におけるアーノルド拡散の顕在化であると解釈する場合もある。
量子側では、全てのスピンが最初に同じ方向を向いている量子状態の力学を数値的に研究する。
本研究は,スピン3/2以上の数値的にアクセス可能な有限鎖に対する量子多体傷の存在を明らかにする。
量子傷が支配する動的熱化過程は、同じエネルギーにおける一般的な熱化と比較して遅くなることが示されている。
最後に、周期運動の古典的なセパラトリクスに近接する量子シグネチャを同定する。
関連論文リスト
- Semiclassical origin of suppressed quantum chaos in Rydberg chains [1.6597298578088913]
ライドベルク原子の鎖における長時間の振動は、相互作用する系が急速に熱化するという期待に反する。
我々は、Rydberg システムを任意のスピンの連鎖 $S$ に一般化する。
古典的極限は、量子極限のいくつかの経験的特徴をうまく説明できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-22T17:45:59Z) - Signatures of quantum phases in a dissipative system [13.23575512928342]
リンドブラディアン形式は、量子多体系の非平衡定常状態の解釈に広範に行われている。
散逸型一次元北エフモデルにおける自由フェルミオン相と超伝導相の運命について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-28T17:53:26Z) - Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator [45.82143101967126]
長距離および異方性相互作用は、量子力学的多体系における豊富な空間構造を促進する。
我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。
この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-01T16:49:20Z) - Quantum-classical correspondence of strongly chaotic many-body spin
models [0.0]
古典的極限において強いカオスを持つ相互作用するスピン粒子を持つ系の量子古典的対応について検討する。
リャプノフスペクトルの解析により、最大のリャプノフ指数がリャプノフ指数と一致することが明らかになった。
量子領域において、適切な表現におけるハミルトン行列の分析により、量子カオスの開始条件を得ることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-18T19:00:01Z) - Correlations, long-range entanglement and dynamics in long-range Kitaev
chains [0.0]
長距離ホッピングとペアリングを併用した一次元フェルミオン鎖について検討した。
我々は、崩壊の指数が1より大きい場合、長距離量子相互情報が存在することを証明した。
また、断熱力学は、量子臨界点における位相的長さスケールのばらつきによって決定されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-20T10:09:38Z) - Understanding the propagation of excitations in quantum spin chains with
different kind of interactions [68.8204255655161]
不均一鎖は、ほぼ完全な忠実度で励起を伝達することができることが示されている。
どちらの設計鎖も、部分的に順序付けられたスペクトルとよく局在した固有ベクトルを持つことが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-31T15:09:48Z) - Entanglement dynamics of spins using a few complex trajectories [77.34726150561087]
2つのスピンが最初にコヒーレント状態の積として準備され、その絡み合いのダイナミクスを研究する。
還元密度作用素の線形エントロピーに対する半古典公式の導出を可能にするアプローチを採用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-13T01:44:24Z) - Controlling many-body dynamics with driven quantum scars in Rydberg atom
arrays [41.74498230885008]
1次元と2次元の3から200個の強く相互作用する量子ビットからなる多体系における急激なクエンチに続く非平衡ダイナミクスを実験的に検討した。
本研究では, 周期駆動によりスカーリバイバルが安定化し, 離散時間結晶秩序に類似したロバストなサブハーモニック応答が生じることを見出した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:02Z) - Unraveling the topology of dissipative quantum systems [58.720142291102135]
散逸性量子系のトポロジーを量子軌道の観点から論じる。
我々は、暗状態誘導ハミルトニアンの集合がハミルトニアン空間に非自明な位相構造を課すような、翻訳不変の広い種類の崩壊モデルを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-12T11:26:02Z) - Non-equilibrium non-Markovian steady-states in open quantum many-body
systems: Persistent oscillations in Heisenberg quantum spin chains [68.8204255655161]
オープンなハイゼンベルクスピン鎖に対する非マルコフ型構造貯水池の効果について検討した。
我々は、貯水池がスピン鎖に周波数依存するので、コヒーレントな自己フィードバック機構を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-05T09:16:28Z) - Signatures of quantum chaos transition in short spin chains [0.0]
時間外秩序相関器(OTOC)の長時間振動の研究は、少数の自由度を持つ系に適応できる汎用的なツールとして現れる。
OTOC振動の体系は、4つのスピンしか持たない鎖において、無限鎖からインテグレータ・ツー・カオス遷移が受け継がれていることをよく表している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-29T19:13:58Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。