論文の概要: Non-perturbatively slow spread of quantum correlations in non-resonant systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.11831v1
- Date: Mon, 13 Oct 2025 18:29:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-15 19:02:32.06166
- Title: Non-perturbatively slow spread of quantum correlations in non-resonant systems
- Title（参考訳）: 非共鳴系における量子相関の非摂動的に遅い拡散
- Authors: Ben T. McDonough, Marius Lemm, Andrew Lucas,
- Abstract要約: 我々は、強い障害は、ユニタリ量子力学の下での弾道情報伝達の非摂動的に小さな速度につながることを示す。
我々はまた、絡み合いが対数的にゆっくりと広がる「先熱多体局在状態」の存在を証明した。
- 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: Strong disorder often has drastic consequences for quantum dynamics. This is best illustrated by the phenomenon of Anderson localization in non-interacting systems, where destructive quantum wave interference leads to the complete absence of particle and information transport over macroscopic distances. In this work, we investigate the extent to which strong disorder leads to provably slow dynamics in many-body quantum lattice models. We show that in any spatial dimension, strong disorder leads to a non-perturbatively small velocity for ballistic information transport under unitary quantum dynamics, almost surely in the thermodynamic limit, in every many-body state. In these models, we also prove the existence of a "prethermal many-body localized regime", where entanglement spreads logarithmically slowly, up to non-perturbatively long time scales. More generally, these conclusions hold for all models corresponding to quantum perturbations to a classical Hamiltonian obeying a simple non-resonant condition. Deterministic non-resonant models are found, including spin systems in strong incommensurate lattice potentials. Consequently, quantum dynamics in non-resonant potentials is asymptotically easier to simulate on both classical or quantum computers, compared to a generic many-body system.
- Abstract（参考訳）: 強い障害はしばしば量子力学に劇的な結果をもたらす。
これは、非相互作用系におけるアンダーソン局在の現象によって最もよく説明され、破壊的な量子波干渉が粒子の完全な欠如とマクロ距離上の情報伝達をもたらす。
本研究では、多体量子格子モデルにおいて、強い障害が確実に遅くなる程度について検討する。
任意の空間次元において、強い障害は、多体状態の全ての熱力学限界において、ユニタリ量子力学の下での弾道情報伝達において、非摂動的に小さな速度をもたらすことを示す。
これらのモデルでは、絡み合いが対数的にゆっくり、非摂動的に長い時間スケールに広がる「先熱多体局在状態」の存在も証明する。
より一般に、これらの結論は、単純な非共鳴条件に従う古典的ハミルトニアンへの量子摂動に対応する全てのモデルに対して成り立つ。
強い非共振格子ポテンシャルのスピン系を含む決定論的非共鳴モデルが発見されている。
その結果、非共鳴ポテンシャルの量子力学は、一般的な多体システムと比較して古典的または量子的コンピュータ上でのシミュレートが漸近的に容易である。
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