論文の概要: Conserved quantities enable the quantum Mpemba effect in weakly open systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.16739v1
• Date: Thu, 20 Nov 2025 19:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-24 18:08:18.787801
• Title: Conserved quantities enable the quantum Mpemba effect in weakly open systems
• Title（参考訳）: 保存量によって弱開系における量子ムペンバ効果が実現される
• Authors: Iris Ulčakar, Rustem Sharipov, Gianluca Lagnese, Zala Lenarčič,
• Abstract要約: 我々は、異なる熱状態における弱い多体量子系を考察する。 我々は、単位部分における保存量の増加が重要な役割を担っていると主張している。 理由は、異なる次元の空間で起こる動的進化にある。
• 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: Observation of the quantum Mpemba effect has spurred much interest in its enabling conditions and its relation to the classical counterpart. Here, we consider weakly open many-body quantum systems initialized in different thermal states and examine when the initially farther state relaxes to the (non-equilibrium) steady state faster. We claim that the number of conserved quantities in the unitary part plays a crucial role: the Mpemba effect is possible only when the Hamiltonian commutes with other extensive operators or is integrable. The reason lies in the dynamical evolution happening in spaces of different dimensions. When energy is the only approximately conserved quantity, dissipation pushes the dynamics within a single-parameter manifold of different thermal states. In contrast, for Hamiltonians with several conserved quantities, the dynamics drift in the multi-dimensional space of generalized Gibbs ensembles, whose distance to the steady state is less trivial. We provide numerical results for large system sizes using tensor networks and free-fermion techniques, thereby supporting our claim.
• Abstract（参考訳）: 量子ムペンバ効果の観測は、その可能な条件と古典的条件との関係に大きな関心を惹き付けた。 ここでは、異なる熱状態で初期化された弱い多体量子系を考察し、初期状態が(非平衡)定常状態に速く緩和されるかどうかを検討する。 ムペンバ効果は、ハミルトニアンが他の広範な作用素と通勤するか、あるいは可積分である場合にのみ可能である。 理由は、異なる次元の空間で起こる動的進化にある。 エネルギーがほぼ保存された量であるとき、散逸は異なる熱状態の単一パラメータ多様体内で力学を推し進める。 対照的に、いくつかの保存量を持つハミルトニアンにとって、一般化されたギブスアンサンブルの多次元空間における力学は、定常状態への距離が自明でない。 テンソルネットワークとフリーフェミオン技術を用いて,大規模なシステムサイズに対する数値計算結果を提供する。

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