論文の概要: Detecting Many-Body Scars from Fisher Zeros
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.09478v1
- Date: Thu, 16 Jan 2025 11:30:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-17 15:08:48.676914
- Title: Detecting Many-Body Scars from Fisher Zeros
- Title（参考訳）: 漁業ゼロからの多体スカーの検出
- Authors: Yuchen Meng, Songtai Lv, Yang Liu, Zefan Tan, Erhai Zhao, Haiyuan Zou,
- Abstract要約: 我々はフィッシャーゼロに基づくQMBSの検出と診断のための代替ルートを提案する。
傷跡のある系では、フィッシャー零点の連続直線が虚数$beta$軸から現れ、上向きに伸びる。
個々の量子状態を徹底的に調べることなく、傷跡の出現を容易に発見できるという利点がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.06170462962629
- License:
- Abstract: The far-from-equilibrium dynamics of interacting quantum systems still defy precise understanding. One example is the so-called quantum many-body scars (QMBSs), where a set of energy eigenstates evade thermalization to give rise to long-lived oscillations. Despite the success of viewing scars from the perspectives of symmetry, commutant algebra and quasiparticles, it remains a challenge to elucidate the mechanism underlying all QMBS and to distinguish them from other forms of ergodicity breaking. In this work, we introduce an alternative route to detect and diagnose QMBS based on Fisher zeros, i.e. the patterns of zeros of the analytically continued partition function $Z$ on the complex $\beta$ (inverse temperature) plane. For systems with scars, a continuous line of Fisher zeros will appear off the imaginary $\beta$ axis and extend upward, separating the $\beta$ plane into regions with distinctive thermalization behaviors. This conjecture is motivated from interpreting the complex $Z$ as the survival amplitude of the thermofield double state, and it is validated by analyzing two models with QMBS, the $\bar{P}X\bar{P}$ model and the Ising chain in external fields. These models also illustrate another scenario of ergodicity breaking, where lines of Fisher zeros repeatedly intersect the imaginary $\beta$ axis. This ``statistical mechanics" approach places QMBS within the same framework of thermal and dynamical phase transitions. It has the advantage of easily spotting the emergence of scars without exhaustively examining each individual quantum state.
- Abstract（参考訳）: 相互作用する量子系の遠方平衡力学は、依然として正確な理解を欠いている。
例えば、量子多体傷(QMBS)は、エネルギー固有状態の集合が熱化を回避し、長寿命の振動を引き起こす。
対称性、可換代数、準粒子の観点からの傷跡の観察の成功にもかかわらず、全てのQMBSの基盤となるメカニズムを解明し、他の形のエルゴディディディティ破壊と区別することは依然として困難である。
本稿では、フィッシャー零点に基づくQMBSの検出と診断のための代替経路、すなわち複素数$\beta$(逆温度)平面上で解析的に連続する分割関数の零点のパターンについて紹介する。
傷跡のある系では、フィッシャー零点の連続線が想像上の$\beta$軸から現れて上方に伸び、$\beta$平面を独特の熱化挙動を持つ領域に分離する。
この予想は、複雑な$Z$を熱場二重状態の生存振幅として解釈することによるものであり、QMBS、$\bar{P}X\bar{P}$モデル、および外部場におけるIsing鎖の2つのモデルを分析することによって検証される。
これらのモデルはまた、フィッシャー零点の線が想像上の$\beta$軸と繰り返し交わるエルゴディディディティ破れの別のシナリオを描いている。
この「統計力学」アプローチは、QMBSを熱的および動的相転移の同じ枠組みに配置する。
個々の量子状態を徹底的に調べることなく、傷跡の出現を容易に発見できるという利点がある。
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