論文の概要: Quantum Mpemba effect in long-ranged U(1)-symmetric random circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.06775v1
• Date: Sun, 07 Dec 2025 10:28:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-09 22:03:54.519196
• Title: Quantum Mpemba effect in long-ranged U(1)-symmetric random circuits
• Title（参考訳）: 長距離U(1)対称ランダム回路における量子ムペンバ効果
• Authors: Han-Ze Li, Ching Hua Lee, Shuo Liu, Shi-Xin Zhang, Jian-Xin Zhong,
• Abstract要約: 長距離U(1)対称ランダムユニタリ回路における量子Mpemba効果について検討する。 ムペンバ効果はあらゆる相互作用範囲における傾き強磁性状態に対して存在するが、傾き反強磁性状態には存在しない。 その結果、Mpemba効果は、長距離カオス系における相互作用範囲と初期状態電荷バイアスの相互作用によってどのように支配されるかが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.556384128328387
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Mpemba effect, where a state prepared farther from equilibrium relaxes faster to equilibrium than one prepared closer, has a quantum counterpart where relaxation is resolved by conserved charge. However, the fate of the quantum Mpemba effect in systems with long-range interactions remains an open question. Here, we study the quantum Mpemba effect in long-ranged, U(1)-symmetric random unitary circuits. Using annealed Rényi-2 entanglement asymmetry computed via replica tensor networks and exact diagonalization, we track the symmetry restoration from three types of tilted product states: ferromagnetic, antiferromagnetic, and ferromagnetic with a central domain wall. The quantum Mpemba effect is present for tilted ferromagnetic states at all interaction ranges, but absent for tilted antiferromagnetic states, and occurs for the domain-wall state only in effectively short-ranged circuits, where the Mpemba time $t_{\rm M}$ is found to scale with the subsystem size $N_A$ as $t_{\rm M}\!\sim\!N_{A}^{\,z}$, with the dynamical exponent $z=\min(α-1,2)$. These results reveal how the quantum Mpemba effect is governed by the interplay between interaction range and initial-state charge bias in long-ranged chaotic systems.
• Abstract（参考訳）: ムペンバ効果(Mpemba effect)とは、平衡から遠く離れた状態が、より近い状態よりも早く平衡に緩和される現象であり、保存電荷によって緩和が解決される量子効果である。 しかし、長距離相互作用を持つ系における量子ムペンバ効果の運命は未解決の問題である。 ここでは、U(1)対称ランダムユニタリ回路における量子Mpemba効果について検討する。 レプリカテンソルネットワークと正確な対角化によって計算されたアニール型レニー2エンタングルメント非対称性を用いて、強磁性、反強磁性、強磁性の3種類の傾斜積状態から対称性の復元を追跡する。 量子Mpemba効果は、あらゆる相互作用範囲における傾き強磁性状態に対して存在するが、傾き反強磁性状態には存在せず、ドメインウォール状態に対しては、Mpemba time $t_{\rm M}$がサブシステムサイズ$N_A$ as $t_{\rm M}\! ようこそ! N_{A}^{\,z}$, with the dynamical exponent $z=\min(α-1,2)$. これらの結果は、長距離カオス系における相互作用範囲と初期状態電荷バイアスの相互作用によって量子Mpemba効果がどのように支配されるかを明らかにする。

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