論文の概要: Subspace-thermal discrete time crystals from phase transitions between different n-tuple discrete time crystals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02848v4
- Date: Fri, 07 Mar 2025 20:58:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-11 15:39:31.350966
- Title: Subspace-thermal discrete time crystals from phase transitions between different n-tuple discrete time crystals
- Title（参考訳）: 異なるn-タプル離散時間結晶間の相転移からのサブスペース-熱的離散時間結晶
- Authors: Hongye Yu, Tzu-Chieh Wei,
- Abstract要約: 駆動周期の任意の倍数に対応する新しいフロケット時間結晶モデルを提案する。
これらの周期の異なる時間結晶間の遷移は、サブスペース-熱的離散時間結晶と呼ばれる新しい物質相をもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.46040036610482665
- License:
- Abstract: We propose a new Floquet time crystal model that responds in arbitrary multiples of the driving period. Such an $n$-tuple discrete time crystal is theoretically constructed by permuting spins in a disordered chain and is well suited for experimental implementations. Transitions between these time crystals with different periods give rise to a novel phase of matter that we call subspace-thermal discrete time crystals, where states within subspaces of definite charges are fully thermalized at an early time. However, the whole system still robustly responds to the periodic driving subharmonically, with a period being the greatest common divisor of the original two periods. Existing theoretical analysis from many-body localization cannot be used to understand the rigidity of such subspace-thermal time crystal phases. To resolve this, we develop a new theoretical framework for the robustness of DTCs from the perspective of the robust $2\pi/n$ quasi-energy gap. Its robustness is rigorously proved if the system satisfies a certain condition where the mixing length, defined by the Hamming distance of the symmetry charges, does not exceed a global threshold. The proof applies beyond the models considered here to other existing DTCs realized by kicking disordered systems, where conventional MBL-DTCs can be regarded as a special case of the subspace-thermal DTC with the subspace dimension being one, thus offering a systematic way to construct new discrete time crystal models. We also introduce the notion of DTC-charges that allow us to probe the observables that spontaneously break the time-translation symmetry in both the regular discrete time crystals and subspace-thermal discrete time crystals. Moreover, our discrete time crystal models can be generalized to systems with higher spin magnitudes or qudits, as well as to higher spatial dimensions.
- Abstract（参考訳）: 駆動周期の任意の倍数に対応する新しいフロケット時間結晶モデルを提案する。
このような$n$-tupleの離散時間結晶は、乱れた鎖のスピンを置換することによって理論的に構築され、実験的な実装に適している。
これらの周期の異なる時間結晶間の遷移は、サブスペース-熱的離散時間結晶と呼ばれる新しい物質相を生じさせ、そこでは、定電荷のサブスペース内の状態が早期に完全に熱化される。
しかし、システム全体が依然として周期的な運転の低調波に強く反応し、この期間は元々の2つの期間の最大公約数である。
既に存在する多体局在の理論解析は、そのような部分空間-熱的時間結晶相の剛性を理解するには利用できない。
これを解決するために、我々は、ロバストな2/pi/n$準エネルギーギャップの観点から、DTCのロバスト性に関する新しい理論的枠組みを開発する。
その堅牢性は、対称性電荷のハミング距離で定義される混合長が大域しきい値を超えないような条件を満たすと、厳密に証明される。
従来のMBL-DTCは、サブスペース次元が1である部分空間熱的DTCの特別な場合とみなすことができ、新しい離散時間結晶モデルを構築する体系的な方法を提供する。
また、DTCチャージの概念を導入し、通常の離散時間結晶とサブスペース-熱的離散時間結晶の両方において、自発的に時間-翻訳対称性を破る観測可能なものを探索する。
さらに、我々の離散時間結晶モデルは、より高いスピン等級または四重項を持つ系や、より高い空間次元を持つ系に一般化することができる。
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