論文の概要: ScarFinder: a detector of optimal scar trajectories in quantum many-body dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12383v1
- Date: Wed, 16 Apr 2025 18:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-26 02:57:20.72185
- Title: ScarFinder: a detector of optimal scar trajectories in quantum many-body dynamics
- Title（参考訳）: ScarFinder:量子多体ダイナミクスにおける最適な傷跡軌跡検出装置
- Authors: Jie Ren, Andrew Hallam, Lei Ying, Zlatko Papić,
- Abstract要約: 量子多体傷などのコヒーレントな量子力学を引き起こすメカニズムは、最近多くの関心を集めている。
ScarFinderは、スカー状態やその構造を事前に知ることなく、スカーライクなダイナミクスの可能性を明らかにする変分フレームワークである。
我々はScarFinderを量子多体系におけるコヒーレントダイナミクスの同定と最適化のための強力なモデルに依存しないツールとして確立した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.395133118438528
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Mechanisms that give rise to coherent quantum dynamics, such as quantum many-body scars, have recently attracted much interest as a way of controlling quantum chaos. However, identifying the presence of quantum scars in general many-body Hamiltonians remains an outstanding challenge. Here we introduce ScarFinder, a variational framework that reveals possible scar-like dynamics without prior knowledge of scar states or their algebraic structure. By iteratively evolving and projecting states within a low-entanglement variational manifold, ScarFinder isolates scarred trajectories by suppressing thermal contributions. We validate the method on the analytically tractable spin-1 XY model, recovering the known scar dynamics, as well as the mixed field Ising model, where we capture and generalize the initial conditions previously associated with ``weak thermalization''. We then apply the method to the PXP model of Rydberg atom arrays, efficiently characterizing its mixed phase space and finding a previously unknown trajectory with nearly-perfect revival dynamics in the thermodynamic limit. Our results establish ScarFinder as a powerful, model-agnostic tool for identifying and optimizing coherent dynamics in quantum many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 量子多体傷などのコヒーレントな量子力学を引き起こすメカニズムは、近年、量子カオスを制御する方法として多くの関心を集めている。
しかし、一般の多体ハミルトニアンにおける量子傷の存在を特定することは、依然として顕著な課題である。
ここでは、スカー状態やそれらの代数構造について事前の知識なしに、スカーライクなダイナミクスの可能性を明らかにする変分フレームワークであるScarFinderを紹介する。
ScarFinderは、低絡み合いの変動多様体内で反復的に進化し、投射することで、熱的寄与を抑えることにより傷ついた軌道を分離する。
本手法を解析的に抽出可能なスピン-1 XYモデルで検証し、既知のスカーダイナミックスと混合場イジングモデルを用いて、以前に「弱熱化」に関連付けられていた初期条件を捕捉・一般化する。
次に、Rydberg原子配列のPXPモデルに適用し、その混合相空間を効率よく特徴づけ、熱力学限界におけるほぼ完全な再生ダイナミクスを持つ未知の軌道を求める。
我々はScarFinderを量子多体系におけるコヒーレントダイナミクスの同定と最適化のための強力なモデルに依存しないツールとして確立した。
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