論文の概要: Coherence, Transport, and Chaos in 1D Bose-Hubbard Model: Disorder vs. Stark Potential

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.19071v2
• Date: Mon, 27 Oct 2025 08:45:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-28 17:41:21.571157
• Title: Coherence, Transport, and Chaos in 1D Bose-Hubbard Model: Disorder vs. Stark Potential
• Title（参考訳）: 1次元ボース・ハバードモデルにおけるコヒーレンス・トランスポート・カオス:障害とスターク電位
• Authors: Asad Ali, M. I. Hussain, Saif Al-Kuwari, M. T. Rahim, H. Kuniyil, Seyed Mohammad Hosseiny, Jamileh Seyed-Yazdi, Hamid Arian Zad, Saeed Haddadi,
• Abstract要約: 量子コヒーレンスと相転移は有限1次元ボース-ハバードモデルで研究される。 有限サイズ効果は急激な遷移を妨げるが、基底状態特性は量子臨界性の符号を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7963756224670789
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum coherence and phase transitions are studied in a finite one-dimensional Bose--Hubbard model using exact diagonalization under thermal fluctuations, a Stark potential, and disorder. The condensate fraction, superfluid fraction, visibility, number fluctuations, and the $\ell_1$-norm of coherence are computed to characterize the Mott insulator--superfluid transition. Although finite-size effects prevent a sharp transition, ground-state properties reveal signatures of quantum criticality. Thermal fluctuations can enhance coherence via tunneling, a Stark potential promotes localization, and disorder suppresses global superfluidity while preserving local coherence. These results highlight how disorder, tilt, and temperature reshape coherence and offer insights for quantum simulation and strongly correlated phases. For systems up to six sites with unit filling, a spectral analysis is also performed through the metric mean gap ratio (MGR). However, limited statistics due to the small system size and computational constraints prevent a complete characterization of quantum chaos, yielding only approximate signatures.
• Abstract（参考訳）: 量子コヒーレンスと相転移は、熱ゆらぎ、スタークポテンシャル、障害の下での正確な対角化を用いて、有限1次元ボース-ハッバードモデルで研究される。 凝縮分数、超流動分数、可視性、数ゆらぎ、および$\ell_1$-normのコヒーレンスを計算し、モット絶縁体-超流体遷移を特徴づける。 有限サイズ効果は急激な遷移を妨げるが、基底状態特性は量子臨界性の符号を示す。 熱ゆらぎはトンネルによるコヒーレンスを高め、スタークポテンシャルは局所化を促進し、障害は局所コヒーレンスを保ちながら大域的な超流動性を抑制する。 これらの結果は、乱れ、傾き、温度がコヒーレンスをどのように形成し、量子シミュレーションと強相関相に対する洞察を与えるかを強調している。 単位充填を持つ6つのシステムの場合、スペクトル分析はメートル平均ギャップ比(MGR)によって行われる。 しかし、システムサイズや計算上の制約による統計量の制限は、量子カオスの完全な特徴づけを妨げ、近似シグネチャしか得られない。

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