論文の概要: Thermodynamics and Protection of Discrete-Time Crystals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.15134v2
• Date: Thu, 20 Mar 2025 09:15:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-21 12:14:49.543744
• Title: Thermodynamics and Protection of Discrete-Time Crystals
• Title（参考訳）: 離散時間結晶の熱力学と保護
• Authors: Gabriele Cenedese, Samuel T. Mister, Mauro Antezza, Giuliano Benenti, Gabriele De Chiara,
• Abstract要約: 熱浴に結合した1次元スピン-1/2鎖における離散時間結晶(DTC)の詳細な熱力学解析を行った。 以上の結果から,DTC符号は環境騒音の存在下で必然的に崩壊することが明らかとなった。 周期的な測定手法によりデコヒーレンスの影響を緩和し, DTCの低調波振動を長期にわたって安定化させることができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Discrete-Time Crystals (DTC) are a non-equilibrium phase of matter characterized by the breaking of time-translation symmetry in periodically driven quantum systems. In this work, we present a detailed thermodynamic analysis of a DTC in a one-dimensional spin-1/2 chain coupled to a thermal bath. We derive a master equation from the microscopic model, and we explore key thermodynamic quantities, such as work, heat, and entropy production. Our results reveal that the DTC signature inevitably decays in the presence of environmental noise, but we show that a periodic measurement scheme can mitigate the effects of decoherence, stabilizing the subharmonic oscillations of the DTC for extended periods. These findings provide insights into the robustness of time-crystalline phases and potential strategies for protecting them in experimental settings.
• Abstract（参考訳）: 離散時間結晶(英: Discrete-Time Crystals、DTC)は、周期的に駆動される量子系における時間変換対称性の破れを特徴とする物質の非平衡相である。 本研究では, 熱浴に結合した1次元スピン-1/2鎖におけるDTCの熱力学的解析を行った。 我々は、顕微鏡モデルからマスター方程式を導出し、仕事、熱、エントロピー生成などの重要な熱力学量について検討する。 以上の結果から, 環境騒音下ではDTCシグネチャは必然的に崩壊するが, 周期的な測定手法によりデコヒーレンスの影響を緩和し, DTCのサブハーモニック振動を長期にわたって安定化させることができることが明らかとなった。 これらの知見は、時間結晶相の堅牢性と、それらを保護するための潜在的戦略に関する洞察を与える。

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