論文の概要: Tunable quantum Mpemba effect in long-range interacting systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.12875v1
• Date: Tue, 14 Oct 2025 18:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-16 20:13:28.371221
• Title: Tunable quantum Mpemba effect in long-range interacting systems
• Title（参考訳）: 長距離相互作用系におけるチューナブル量子Mpemba効果
• Authors: Andrew Hallam, Matthew Yusuf, Aashish A. Clerk, Ivar Martin, Zlatko Papić,
• Abstract要約: 磁場存在下でのパワー-ロー減衰相互作用を持つ1次元スピン-1/2XYZモデルにおける量子Mpemba効果(QME)について検討した。 Hohenberg-Mermin-Wagner の定理により、QME は相互作用が十分に短距離であるときにのみ生じる。 我々はこの相互作用を体系的に探求し、初期状態によって設定された有効温度に対するQMEの依存性を分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Symmetry plays a fundamental role in many-body systems, both in and out of equilibrium. The quantum Mpemba effect (QME) - a phenomenon where systems initially farther from equilibrium can thermalize faster - can be understood in terms of how rapidly a symmetry, broken by initial conditions, is dynamically restored. In this work, we study the QME in a one-dimensional spin-1/2 XYZ model with power-law decaying interactions in the presence of a magnetic field. In the prethermal regime generated by large field strengths, the system develops a continuous U(1) symmetry, enabling the QME to emerge. However, due to the Hohenberg-Mermin-Wagner theorem, the QME can only arise when interactions are sufficiently short-ranged. This leads to an interplay between the external field, interaction range, and dynamical symmetry restoration. We systematically explore this interplay and analyze the dependence of the QME on the effective temperature set by the initial state. Our results demonstrate the tunability of the QME via long-range interactions, which can be probed in experimental platforms of trapped ions, polar molecules, and NV centers.
• Abstract（参考訳）: 対称性は、平衡内と外の両方において、多体系において基本的な役割を果たす。 量子ムペンバ効果(QME、quantum Mpemba effect)は、最初に平衡から遠く離れた系がより速く熱化する現象である。 本研究では,1次元スピン-1/2XYZモデルにおけるQMEについて検討する。 大きな磁場強度によって生成される前熱的状態において、システムは連続的なU(1)対称性を発達し、QMEが出現する。 しかし、ホヘンベルク・メルミン=ワグナーの定理により、QMEは相互作用が十分に短距離であるときにのみ生じる。 これにより、外部の場、相互作用範囲、動的対称性の復元の間の相互作用が導かれる。 我々はこの相互作用を体系的に探求し、初期状態によって設定された有効温度に対するQMEの依存性を分析する。 本研究は, トラップイオン, 極性分子, およびNV中心の実験プラットフォームにおいて, 長距離相互作用によるQMEのチューニング性を示すものである。

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