論文の概要: Non-Markovianity of subsystem dynamics in isolated quantum many-body systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.18476v2
- Date: Tue, 17 Jun 2025 09:03:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-18 15:22:19.728228
- Title: Non-Markovianity of subsystem dynamics in isolated quantum many-body systems
- Title（参考訳）: 孤立量子多体系におけるサブシステムの非マルコビアン性
- Authors: Aditya Banerjee,
- Abstract要約: 我々は小サブシステムの$textittemporally-separated$状態間の量子距離の挙動を数値的に調査する。
孤立量子スピン系のサブシステムの力学の(非)マルコビアン性(英語版)のテラルシグネチャを明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: It is believed that an isolated and far-from-equilibrium quantum many-body system should try to attain equilibrium via a mechanism whereby any given subsystem acts as an open quantum system that is coupled to an environment, which is the complementary part of the full system, and undergoes a complicated equilibration process such that all the subsystems in the long-time limit attain equilibrium states compatible with the global equilibrium state. This picture begs the question whether the dynamics of any given subsystem is Markovian (monotonic loss of information and memory) or non-Markovian. In this work, by numerically probing the dynamical behaviour of the quantum distances between $\textit{temporally-separated}$ states of small subsystems, we reveal the telltale signatures of (non-)Markovianity of the dynamics of subsystems of an isolated quantum spin system brought in the far-from-equilibrium regime, exemplified with the mixed-field Ising spin chain quenched between parameter regimes deep inside its magnetically ordered and disordered regimes. Additionally, remarkably systematic behaviour is seen in a measure of classical distances between the quantum states of the considered subsystems. These features strongly depend on the direction of quenching in the parameter space, with paramagnetic-to-ferromagnetic quenches offering considerably stronger signatures of subsystem non-Markovianity, for which we offer heuristic arguments.
- Abstract（参考訳）: 孤立して非平衡な量子多体系は、任意の部分系が全系の補的部分である環境に結合したオープン量子系として機能し、長期の極限にある全ての部分系が大域平衡状態と平衡状態に達するような複雑な平衡過程を成立させるメカニズムによって平衡に達するべきであると信じられている。
この図は、任意のサブシステムの力学がマルコフ的(情報と記憶の単調な損失)か非マルコフ的かという疑問を提起する。
本研究では、小サブシステムの状態の$\textit{temporally-separated}$状態の間の量子距離の動的挙動を数値的に解析することにより、(非)マルコビアン性(英語版)は、非平衡状態にある孤立量子スピン系のサブシステムの力学の、磁気秩序と乱れ状態の深いパラメータ状態の間にクレンチされた混合場イジングスピン鎖(英語版)を例証する。
さらに、非常に体系的な振る舞いは、考慮されたサブシステムの量子状態の間の古典的な距離の尺度で見ることができる。
これらの特徴はパラメータ空間におけるクエンチの方向に強く依存しており、準磁性-強磁性クエンチは非マルコビアン性のより強いシグネチャを提供し、ヒューリスティックな議論を提供する。
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