論文の概要: Floquet-Thermalization via Instantons near Dynamical Freezing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.10498v1
- Date: Fri, 13 Dec 2024 19:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-17 13:54:03.794447
- Title: Floquet-Thermalization via Instantons near Dynamical Freezing
- Title（参考訳）: 動的凍結近傍のインスタントスによるフロケット熱化
- Authors: Rohit Mukherjee, Haoyu Guo, Debanjan Chowdhury,
- Abstract要約: 本研究では, 動的凍結現象を解析し, 翻訳的に不変な多体系が創発的保存法則を示す。
フローケ流再正規化(英語版)を用い、ハミルトニアンの時間依存部分は、有効ハミルトニアンから徐々に分離される。
また, 凍結時には, 凍結から遠ざかるよりも熱化の時間スケールが遅くなり, 流れの軌跡が連続的に瞬時に発生することを観察した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5852077003870417
- License:
- Abstract: Periodically driven Floquet quantum many-body systems have revealed new insights into the rich interplay of thermalization, and growth of entanglement. The phenomenology of dynamical freezing, whereby a translationally invariant many-body system exhibits emergent conservation laws and a slow growth of entanglement entropy at certain fixed ratios of a drive amplitude and frequency, presents a novel paradigm for retaining memory of an initial state upto late times. Previous studies of dynamical freezing have largely been restricted to a high-frequency Floquet-Magnus expansion, and numerical exact diagonalization, which are unable to capture the slow approach to thermalization (or lack thereof) in a systematic fashion. By employing Floquet flow-renormalization, where the time-dependent part of the Hamiltonian is gradually decoupled from the effective Hamiltonian using a sequence of unitary transformations, we unveil the universal approach to dynamical freezing and beyond, at asymptotically late times. We analyze the fixed-point behavior associated with the flow-renormalization at and near freezing using both exact-diagonalization and tensor-network based methods, and contrast the results with conventional prethermal phenomenon. For a generic non-integrable spin Hamiltonian with a periodic cosine wave drive, the flow approaches an unstable fixed point with an approximate emergent symmetry. We observe that at freezing the thermalization timescales are delayed compared to away from freezing, and the flow trajectory undergoes a series of instanton events. Our numerical results are supported by analytical solutions to the flow equations.
- Abstract（参考訳）: 周期的に駆動されるFloquet量子多体系は、熱化の豊かな相互作用と絡み合いの成長に対する新たな洞察を明らかにしている。
動的凍結の現象学において、トランスレーショナル不変多体系は、駆動振幅と周波数の一定の一定比における創発的保存則と絡み合いエントロピーの緩やかな成長を示すことにより、最近まで初期状態の記憶を維持するための新しいパラダイムを提示する。
それまでの動的凍結の研究は、主に高周波のフロケ・マグナス膨張と、熱化(またはその欠如)の遅いアプローチを系統的に捉えることができない数値的な正確な対角化に制限されていた。
フラッケフロー再正規化(Floquet flow-renormalization)を用いることで、ハミルトニアンの時間依存部分と有効ハミルトニアン部分との連成をユニタリ変換の列を用いて徐々に分離し、漸近的に遅くに動的凍結およびそれ以上への普遍的アプローチを明らかにする。
本研究では, 直接対角化法とテンソルネットワーク法の両方を用いて, 凍結前後の流動再正規化に伴う固定点挙動を解析し, 従来の予熱現象と対比した。
周期的コサイン波動駆動を持つ一般的な非可積分スピンハミルトニアンに対して、流れは近似的な創発対称性を持つ不安定な固定点に近づく。
また, 凍結時には, 凍結から遠ざかるよりも熱化の時間スケールが遅くなり, 流れの軌跡が連続的に瞬時に発生することを観察した。
我々の数値計算結果は流れの方程式の解析解によって支えられている。
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