論文の概要: Quantum Mpemba Effect in Dissipative Spin Chains at Criticality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18906v1
• Date: Tue, 26 Aug 2025 10:23:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-27 17:42:38.803464
• Title: Quantum Mpemba Effect in Dissipative Spin Chains at Criticality
• Title（参考訳）: 散逸性スピン鎖の臨界における量子ムペンバ効果
• Authors: Zijun Wei, Mingdi Xu, Xiang-Ping Jiang, Lei Pan,
• Abstract要約: 量子ムペンバ効果 (Quantum Mpemba Effect, QME) は、最初に高温の系が低温の系よりも速く熱オウリブリウムに緩和する反直感現象である。 臨界性は緩和時間の非単調依存性を初期温度で促進し、不均一に平衡を加速することを示した。 これらの結果は、量子相転移が、オープン量子系における非平衡現象を実現・拡張するための自然な設定をもたらすことを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.400086215065683
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Quantum Mpemba Effect (QME) is the quantum counterpart of the classical Mpemba effect--a counterintuitive phenomenon in which a system initially at a higher temperature relax to thermal eauilibrium faster than one at a lower temperature. In this work, we investigate the QME in one-dimensional quantum spin chains coupled to a Markovian environment. By analyzing the full relaxation dynamics governed by the Lindblad master equation, we reveal the emergence of a strong quantum Mpemba effect at quantum critical points. Our findings reveal that criticality enhances the non-monotonic dependence of relaxation times on the initial temperature, leading to anomalously accelerated equilibration. This phenomenon is directly linked to the structure of the Liouvillian spectrum at criticality and the associated overlaps with the initial states. These findings demonstrate that quantum phase transitions could provide a natural setting for realizing and enhancing non-equilibrium phenomena in open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子ムペンバ効果(Quantum Mpemba Effect、QME)は、古典的なムペンバ効果の量子対効果である。 本研究では,マルコフ環境に結合した1次元量子スピン鎖におけるQMEについて検討する。 リンドブラッドマスター方程式によって支配される完全な緩和ダイナミクスを解析することにより、量子臨界点における強い量子Mpemba効果の出現を明らかにする。 その結果,臨界度は初期温度における緩和時間の非単調依存性を高め,不均一に平衡を加速させることがわかった。 この現象は、臨界度におけるリウヴィリアスペクトルの構造と関連する初期状態とに直接関連している。 これらの結果は、量子相転移が、オープン量子系における非平衡現象を実現・拡張するための自然な設定をもたらすことを示している。

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