論文の概要: The quantum Kibble-Zurek mechanism: the role of boundary conditions, endpoints and kink types

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20186v1
• Date: Sat, 28 Dec 2024 15:51:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-31 16:04:36.531081
• Title: The quantum Kibble-Zurek mechanism: the role of boundary conditions, endpoints and kink types
• Title（参考訳）: 量子キブル・ズレーク機構:境界条件、終点、およびクインク型の役割
• Authors: Jose Soto Garcia, Natalia Chepiga,
• Abstract要約: ライドバーグ原子量子シミュレータの最近の実験では、キブル・ズレーク機構は量子相転移の性質を解明するために用いられている。 本研究では, 境界条件, 終点の位置, およびkink演算子の定義における微妙さについて検討する。 驚くべきことに、キブル・ズレーク臨界スケーリングは、固定境界条件が対称か反対称かで等しく正確であるように見える。
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• Abstract: Quantum phase transitions are characterised by the universal scaling laws in the critical region surrounding the transitions. This universality is also manifested in the critical real-time dynamics through the quantum Kibble-Zurek mechanism. In recent experiments on a Rydberg atom quantum simulator, the Kibble-Zurek mechanism has been used to probe the nature of quantum phase transitions. In this paper we analyze the caveats associated with this method and develop strategies to improve its accuracy. Focusing on two minimal models -- transverse-field Ising and three-state Potts -- we study the effect of boundary conditions, the location of the endpoints and some subtleties in the definition of the kink operators. In particular, we show that the critical scaling of the most intuitive types of kinks is extremely sensitive to the correct choice of endpoint, while more advanced types of kinks exhibit remarkably robust universal scaling. Furthermore, we show that when kinks are tracked over the entire chain, fixed boundary conditions improve the accuracy of the scaling. Surprisingly, the Kibble-Zurek critical scaling appears to be equally accurate whether the fixed boundary conditions are chosen to be symmetric or anti-symmetric. Finally, we show that the density of kinks extracted in the central part of long chains obeys the predicted universal scaling for all types of boundary conditions.
• Abstract（参考訳）: 量子相転移は、遷移を取り巻く臨界領域における普遍的なスケーリング法則によって特徴づけられる。 この普遍性は、量子キブル・ズレーク機構を通じて臨界リアルタイム力学にも現れる。 ライドバーグ原子量子シミュレータの最近の実験では、キブル・ズレーク機構は量子相転移の性質を解明するために用いられている。 本稿では,本手法の問題点を分析し,その精度向上のための戦略を開発する。 横フィールドイジングと三状態ポットの2つの最小モデルに着目し、境界条件の影響、終点の位置、およびkink演算子の定義における微妙さについて検討する。 特に、最も直感的な種類のキンクの臨界スケーリングは、エンドポイントの選択に非常に敏感であることを示し、より高度な種類のキンクは、非常に堅牢なユニバーサルスケーリングを示す。 さらに,チェーン全体にわたってキンクが追跡されると,固定境界条件によりスケーリングの精度が向上することを示した。 驚くべきことに、キブル・ズレーク臨界スケーリングは、固定境界条件が対称か反対称かで等しく正確であるように見える。 最後に、長鎖の中心部分から抽出されたキンクの密度は、あらゆる種類の境界条件に対して予測された普遍的スケーリングに従うことを示す。

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