論文の概要: Cat states carrying long-range correlations in the many-body localized phase

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10566v1
• Date: Mon, 14 Apr 2025 17:56:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-16 22:05:56.753385
• Title: Cat states carrying long-range correlations in the many-body localized phase
• Title（参考訳）: 多体局在相における長距離相関を持つ猫状態
• Authors: Nicolas Laflorencie, Jeanne Colbois, Fabien Alet,
• Abstract要約: 強相関の強いスピン対が系全体を横断する稀な非定型事象について検討した。 予想外の強い障害、すなわち、標準的な推定値が不安定性の検出に失敗する体制で発生する。 本稿では, システムスパンニングの絡み合いを示す新しい固有状態のクラスについて, 単純で汎用的な解析的記述を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Despite considerable efforts over the last decade, the high-energy phase diagram of the random-field Heisenberg chain still eludes our understanding, in particular the nature of the non-ergodic many-body localized (MBL) regime expected at strong disorder. In this work, we revisit this paradigmatic model by studying the statistics of rare atypical events of strongly correlated spin pairs traversing the entire system. They occur for unexpectedly strong disorder, i.e., in a regime where standard estimates fail to detect any instability. We then identify these very peculiar high-energy eigenstates, which exhibit system-wide ${\cal{O}}(1)$ correlations, as nearly degenerate pairs of resonant cat states of the form $|{\Phi}_{\pm}\rangle\sim {|{\alpha_1}\rangle}\pm {|{\alpha_2}\rangle}$, where ${|{\alpha_1}\rangle}$ and ${|{\alpha_2}\rangle}$ are spin basis states. We propose a simple and generic analytical description of this new class of eigenstates that exhibit system-spanning entanglement. This analytical ansatz guides us in our search for rare hidden cat states in exponentially large many-body spectra. This also enables a systematic numerical inspection of the microscopic anatomy of these unconventional pairs, which appear in a wide range of disorder strengths. In the light of recent studies and ongoing debates on the MBL problem, our results offer new perspectives and stimulating challenges to this very active field.
• Abstract（参考訳）: 過去10年間のかなりの努力にもかかわらず、ランダムフィールドハイゼンベルク連鎖の高エネルギー相図は依然として我々の理解を損なう。 本研究では,システム全体を横断する強相関スピン対の稀な非定型事象の統計を研究することによって,このパラダイムモデルを再考する。 予想外の強い障害、すなわち、標準的な推定値が不安定性の検出に失敗する体制で発生する。 次に、システム全体の${\cal{O}}(1)$相関を示すこれらの非常に特殊な高エネルギー固有状態を、$|{\alpha_1}\rangle\sim {|{\alpha_2}\rangle}$,${|{\alpha_1}\rangle}$と${|{\alpha_2}\rangle}$の形の共鳴猫状態のほとんど退化ペアとして同定する。 本稿では, システムスパンニングの絡み合いを示す新しい固有状態のクラスについて, 単純で汎用的な解析的記述を提案する。 この分析アンザッツは、指数関数的に大きな多体スペクトルにおける稀な隠れ猫状態の探索に私たちを導く。 これはまた、これらの非伝統的なペアの顕微鏡解剖の系統的な数値的な検査を可能にし、広範囲の障害強度に現れる。 MBL問題に関する最近の研究や現在進行中の議論を踏まえて、この非常に活発な分野に新たな視点を与え、課題を刺激する。

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