論文の概要: Observation of slow relaxation due to Hilbert space fragmentation in strongly interacting Bose-Hubbard chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.02959v1
- Date: Wed, 05 Feb 2025 07:52:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-06 14:23:45.492630
- Title: Observation of slow relaxation due to Hilbert space fragmentation in strongly interacting Bose-Hubbard chains
- Title（参考訳）: 強相互作用Bose-Hubbard鎖におけるヒルベルト空間破断による緩やかな緩和の観察
- Authors: Kantaro Honda, Yosuke Takasu, Shimpei Goto, Hironori Kazuta, Masaya Kunimi, Ippei Danshita, Yoshiro Takahashi,
- Abstract要約: 本研究では1次元Bose-Hubbardシステムについて実験的に検討した。
分子動力学では, シンロンとダブルロンの数が保存され, 観察された緩やかな緩和のメカニズムとしてHSFが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: While isolated quantum systems generally thermalize after long-time evolution, there are several exceptions defying thermalization. A notable mechanism of such nonergodicity is the Hilbert space fragmentation (HSF), where the Hamiltonian matrix splits into an exponentially large number of sectors due to the presence of nontrivial conserved quantities. Using ultracold gases, here we experimentally investigate the one-dimensional Bose-Hubbard system with neither disorder nor tilt potential, which has been predicted to exhibit HSF caused by a strong interatomic interaction. Specifically, we analyze far-from-equilibrium dynamics starting from a charge-density wave of doublons (atoms in doubly occupied sites) in a singlon and doublon-resolved manner to reveal a slowing-down of the relaxation in a strongly interacting regime. We find that the numbers of singlons and doublons are conserved during the dynamics, indicating HSF as a mechanism of the observed slow relaxation. Our results provide the first experimental confirmation of the conserved quantities responsible for HSF.
- Abstract（参考訳）: 孤立量子系は通常、長期進化後に熱化するが、熱化を否定する例外はいくつかある。
そのような非エルゴード性の顕著なメカニズムはヒルベルト空間の断片化 (HSF) であり、ハミルトン行列は非自明な保存量の存在により指数的に多くのセクターに分けられる。
超低温ガスを用いた1次元Bose-Hubbard系を実験的に検討し, 強い原子間相互作用によるHSFの出現を予測した。
具体的には, 双極子(二重占有部位の原子)の電荷密度波から始まる非平衡ダイナミクスを, 強く相互作用する状態下での緩和の減速を明らかにするために, シンロンおよび二重解法で解析する。
分子動力学では, シンロンとダブルロンの数が保存され, 観察された緩やかな緩和のメカニズムとしてHSFが示唆された。
以上の結果から,HSFの原因となる保存量について実験的に確認した。
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