論文の概要: Time Glasses: Symmetry Broken Chaotic Phase with a Finite Gap

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.04740v1
• Date: Thu, 05 Jun 2025 08:18:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-06 21:53:49.599638
• Title: Time Glasses: Symmetry Broken Chaotic Phase with a Finite Gap
• Title（参考訳）: タイムグラス:有限ギャップを持つカオス相の対称性
• Authors: Taiki Haga,
• Abstract要約: 周期駆動型散逸型量子多体系の時間ガラス相について検討する。 リウヴィリアのギャップは、系のサイズと指数関数的に閉じる時間結晶とは対照的に、熱力学的極限において有限である。 局所的なコヒーレントな初期状態と高度に非局在な定常状態との間の量子R'enyiの発散は、システムサイズとともに無拘束に増加することを示す。
• 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: We introduce the time glass, a non-periodic analogue of the discrete time crystal that arises in periodically driven dissipative quantum many-body systems. This phase is defined by two key features: (i) spatial long-range order arising from the spontaneous breaking of an internal symmetry, and (ii) temporally chaotic oscillations of the order parameter, whose lifetime diverges with system size. To characterize the time glass phase, we focus on the spectral gap of the one-cycle (Floquet) Liouvillian, which determines the decay rate of the slowest relaxation mode. Numerical studies of periodically driven dissipative Ising models show that, in the time glass phase, the Liouvillian gap remains finite in the thermodynamic limit, in contrast to time crystals where the gap closes exponentially with system size. We further demonstrate that the Liouvillian gap converges to the decay rate of the order-parameter autocorrelation derived from the classical (mean-field) dynamics in the thermodynamic limit. This result establishes a direct correspondence between microscopic spectral features and emergent macroscopic dynamics in driven dissipative quantum systems. At first glance, the existence of a nonzero Liouvillian gap appears incompatible with the presence of indefinitely persistent chaotic oscillations. We resolve this apparent paradox by showing that the quantum R\'enyi divergence between a localized coherent initial state and the highly delocalized steady state grows unboundedly with system size. This divergence allows long-lived transients to persist even in the presence of a finite Liouvillian gap.
• Abstract（参考訳）: 我々は、周期的に駆動される散逸性量子多体系で発生する離散時間結晶の非周期的なアナログである時間ガラスを紹介する。 このフェーズは2つの重要な特徴によって定義されます。 一 内部対称性の自発的な破れから生じる空間的長距離秩序、及び (II) 寿命がシステムサイズに比例する順序パラメータの時間的カオス振動 時間ガラス位相を特徴付けるため,最も遅い緩和モードの崩壊速度を決定する1サイクルリウビリアンのスペクトルギャップに着目した。 周期的に駆動される散逸性イジングモデルの数値的研究は、時間ガラス相において、リウヴィリアのギャップは熱力学的限界において有限であり、系のサイズと指数関数的に閉じる時間結晶とは対照的であることを示している。 さらに、リウヴィリアのギャップは、熱力学極限における古典的(平均場)力学から導かれるオーダーパラメータ自己相関の崩壊速度に収束することを示した。 この結果は、誘起散逸量子系における分光スペクトル特徴と創発的マクロダイナミックスとの直接対応を確立する。 一見すると、ゼロでないリウヴィリアの隙間の存在は、無限に永続的なカオス振動の存在と相容れないように見える。 我々は、局所的なコヒーレントな初期状態と高度に非局在な定常状態の間の量子R'enyiの分岐がシステムサイズと無界に大きくなることを示すことによって、この明らかなパラドックスを解消する。 この発散により、長寿命の過渡基は、有限のリウヴィリアギャップの存在下でも持続することができる。

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