論文の概要: Markovian dissipation can stabilize a (localization) quantum phase transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.22721v1
• Date: Wed, 28 May 2025 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-30 18:14:07.455069
• Title: Markovian dissipation can stabilize a (localization) quantum phase transition
• Title（参考訳）: マルコフ散逸は(局所化)量子相転移を安定化させることができる
• Authors: Naushad A. Kamar, Mostafa Ali, Mohammad Maghrebi,
• Abstract要約: 我々はマルコフ散逸によって破壊されるよりむしろ安定化された非自明な量子相転移を示す。 定常状態はスピンのダイナミクスが凍結される局在相転移を示す。 後者は単なる消散状態ではなく、低周波ボソニックモードによるスピンダイナミクスの非自明な再正規化から生じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum phase transitions are a cornerstone of many-body physics at low temperatures but have remained elusive far from equilibrium. Driven open quantum systems -- a prominent non-equilibrium platform where coherent dynamics competes with Markovian dissipation from the environment -- often exhibit an effective classical behavior. In this work, we present a nontrivial quantum phase transition that is stabilized, rather than destroyed, by Markovian dissipation. We consider a variant of the paradigmatic spin-boson model where the spin is driven and bosons are subject to Markovian loss proportional to frequency (hence, vanishing at low frequencies). We show that the steady state exhibits a localization phase transition where the spin's dynamics is frozen, to be contrasted with the ground-state transition in the absence of dissipation. Furthermore, this transition occurs when the steady state becomes pure. The latter is not simply a dark state of dissipation but rather emerges from a nontrivial renormalization of the spin dynamics by low-frequency bosonic modes. Our work provides a nontrivial example where quantumness, typically reserved for ground states, also emerges in dynamical settings, with potential applications in quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子相転移は低温での多体物理学の基盤であるが、平衡から遠く離れている。 コヒーレント力学が環境からのマルコフ散逸と競合する顕著な非平衡プラットフォームである、駆動型オープン量子系は、しばしば効果的な古典的挙動を示す。 本研究ではマルコフ散逸によって破壊されるのではなく安定化される非自明な量子相転移を示す。 我々は、スピンが駆動され、ボソンが周波数に比例するマルコフ損失を受けるパラダイム的スピン-ボソンモデルの変種を考える(従って、低周波で消滅する)。 定常状態はスピンの動力学が凍結する局在相転移を示し、散逸のない基底状態遷移と対比する。 さらに、この遷移は定常状態が純粋になるときに起こる。 後者は単なる消散状態ではなく、低周波ボソニックモードによるスピンダイナミクスの非自明な再正規化から生じる。 我々の研究は、量子性(典型的には基底状態に予約されている)が動的に現れるような非自明な例を提供する。

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