論文の概要: Thermal avalanches in isolated many-body localized systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.04834v2
- Date: Fri, 06 Jun 2025 07:26:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-09 17:28:43.076788
- Title: Thermal avalanches in isolated many-body localized systems
- Title（参考訳）: 単離多体局在系の熱雪崩
- Authors: Muhammad Sajid, Rozhin Yousefjani, Abolfazl Bayat,
- Abstract要約: 乱れ磁場を受ける大きさ$L$のハイゼンベルクスピン鎖の多体局在安定性を数値的に検討した。
強い障害に対して、雪崩は熱領域がシステムサイズでスケールする場合のみ起こる。
我々は多体局在とエルゴード挙動の中間位相を$P$の増加として同定する。
- 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: Many-body localization is a profound phase of matter affecting the entire spectrum which emerges in the presence of disorder in interacting many-body systems. Recently, the stability of many-body localization has been challenged by the avalanche mechanism, in which a small thermal region can spread, destabilizing localization and leading to global thermalization of the system. A key unresolved question is the critical competition between the thermal region's influence and the disorder strength required to trigger such an avalanche. Here, we numerically investigate many-body localization stability in an isolated Heisenberg spin chain of size $L$ subjected to a disordered magnetic field. By embedding a tunable thermal region of size $P$, we analyze the system's behavior in both static and dynamical regimes using entanglement entropy and the gap ratio. Our study yields two main findings. Firstly, for strong disorder, the avalanche only occurs if the thermal region scales with system size, specifically when $P/L$ exceeds a threshold value. Secondly, at strong disorder, we identify an intermediate phase between many-body localization and ergodic behavior as $P$ increases. This intermediate phase leaves its finger print in both static and dynamic properties of the system and tends to vanish in the thermodynamic limit. Although our simulations are restricted to finite system sizes, the analysis suggests that these results hold in the thermodynamic limit for isolated many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 多体局在は、相互作用する多体系における障害の存在によって生じるスペクトル全体に影響を与える物質の重要な段階である。
近年, 微小熱領域を分散させ, 局所化を安定化させ, システムのグローバルな熱化につながる雪崩機構により, 多体局在の安定性が課題視されている。
重要な未解決の問題は、熱領域の影響と、そのような雪崩を引き起こすのに必要な障害強度との批判的な競争である。
ここでは、乱れ磁場を受ける大きさ$L$のハイゼンベルクスピン鎖の多体局在安定性を数値的に検討する。
P$の調整可能な熱領域を埋め込むことで、エンタングルメントエントロピーとギャップ比を用いて、静的状態と動的状態の両方における系の挙動を解析する。
私たちの研究は2つの主要な発見をもたらす。
第一に、強い障害の場合、熱領域がシステムサイズでスケールした場合、特に$P/L$がしきい値を超える場合のみ雪崩が発生する。
第二に、強い障害においては、多体局在とエルゴードの挙動の中間相を$P$の増加として同定する。
この中間相は、指の印刷を系の静的特性と動的特性の両方に残し、熱力学的限界で消滅する傾向がある。
シミュレーションは有限のシステムサイズに限定されるが, 解析の結果は, 孤立多体系に対する熱力学的限界を保っていることを示唆している。
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