論文の概要: Observation of hysteresis in an isolated quantum system of disordered Heisenberg spins
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18197v1
- Date: Mon, 25 Aug 2025 16:58:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.874804
- Title: Observation of hysteresis in an isolated quantum system of disordered Heisenberg spins
- Title（参考訳）: 不規則ハイゼンベルクスピンの孤立量子系におけるヒステリシスの観察
- Authors: Moritz Hornung, Eduard J. Braun, Sebastian Geier, Titus Franz, Gerhard Zürn, Matthias Weidemüller,
- Abstract要約: 我々は孤立したハイゼンベルク量子スピン系にエネルギー依存性を見出す。
ゼロ磁場における感受性は特定のエネルギーで分岐し、異なる磁気状態の存在を示唆する。
非熱的準安定状態の観測は、孤立量子スピン系の新しい状態への相転移の存在を示すかもしれない。
- 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 find energy-dependent hysteresis in an isolated Heisenberg quantum spin system, similar to thermomagnetic hysteresis in canonical spin glasses in contact with a thermal reservoir. Analogous to zero-field cooling and field cooling in conventional magnetic materials, an annealing protocol is devised to control the energy in an isolated system. Depending on the strength of disorder, the susceptibilities at zero field bifurcate at a specific energy, which signals the presence of different magnetic regimes. This behavior is apparent both in a numerical simulation by exact diagonalization of the Heisenberg Hamiltonian with twelve particles, as well as in an experiment with thousands of Rydberg atoms representing dipolar interacting quantum spins. The annealing protocols open a new path to explore the energy-dependent phase structure of spin systems at low energies. Our observation of a nonthermal metastable regime might indicate the existence of a phase transition to a novel state of isolated quantum spin systems.
- Abstract（参考訳）: 分離されたハイゼンベルク量子スピン系におけるエネルギー依存ヒステリシスは、熱貯水池と接触する正準スピングラスにおける熱磁気ヒステリシスと類似している。
従来の磁性材料におけるゼロフィールド冷却と磁場冷却と類似して, 孤立系におけるエネルギー制御のためのアニールプロトコルが考案された。
障害の強さによっては、ゼロ場の感受性は特定のエネルギーで分岐し、異なる磁気状態の存在を示唆する。
この挙動は、12個の粒子を持つハイゼンベルク・ハミルトニアンの正確な対角化による数値シミュレーションや、双極子相互作用量子スピンを表す数千のライドバーグ原子の実験でも明らかである。
熱処理プロトコルは、低エネルギーでスピン系のエネルギー依存的な相構造を探索する新しい経路を開く。
非熱的準安定状態の観測は、孤立量子スピン系の新しい状態への相転移の存在を示すかもしれない。
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