論文の概要: Extreme statistics as a probe of the superfluid to Bose-glass Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09029v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 19:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.27553
• Title: Extreme statistics as a probe of the superfluid to Bose-glass Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
• Title（参考訳）: ボースガラスベレジンスキー-コステリッツ-Thouless遷移への超流動プローブとしての極端統計
• Authors: Jeanne Colbois, Natalia Chepiga, Shaffique Adam, Gabriel Lemarié, Nicolas Laflorencie,
• Abstract要約: 本研究では,超流動ガラスからボースガラスへのBKT量子相転移について検討した。 高精度密度行列再正規化群シミュレーションに基づいて, 極端局所密度がBKT遷移を正確に捉えることを示す。 また、有限サイズ効果がより大きな課題をもたらす弱障害体制におけるSF-BG遷移についても論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent studies of delocalization-localization transitions in disordered quantum chains have highlighted the role of rare, chain-breaking events that favor localization, in particular for high-energy eigenstates related to many-body localization. In this context, we revisit the random-field XXZ spin-1/2 chain at zero temperature with ferromagnetic interactions, equivalent to interacting fermions or hard-core bosons in a random potential with attractive interactions. We argue that localization in this model can be characterized by chain-breaking events, which are probed by the extreme values of simple local observables, such as the on-site density or the local magnetization, that are readily accessible in both experiments and numerical simulations. Adopting a bosonic language, we study the disorder-induced Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) quantum phase transition from superfluid (SF) to Bose glass (BG), and focus on the strong disorder regime where localization is driven by weak links. Based on high-precision density matrix renormalization group simulations, we numerically show that extreme local densities accurately capture the BKT transition, even for relatively short chains ranging from a few dozen to a hundred sites. We also discuss the SF-BG transition in the weak disorder regime, where finite-size effects pose greater challenges. Overall, our work seeks to establish a solid foundation for using extreme statistics of local observables, such as density, to probe delocalization-localization transitions in disordered quantum chains, both in the ground state and at high energy.
• Abstract（参考訳）: 乱れた量子鎖における非局在化-局在化遷移の最近の研究は、特に多体局在に関連する高エネルギー固有状態において、局所化を優先する希少な連鎖破壊現象の役割を強調している。 この文脈では、強磁性相互作用を持つランダム場 XXZ スピン-1/2 鎖をゼロ温度で再検討し、強磁性相互作用を持つランダムポテンシャルにおける相互作用するフェルミオンやハードコアボソンと等価である。 このモデルにおける局所化は、オンサイト密度や局所磁化といった単純な局所観測値の極端値によって探索され、実験と数値シミュレーションの両方で容易にアクセス可能な連鎖破壊現象によって特徴づけられると論じる。 ボソニック言語を用いて,超流動 (SF) からボースガラス (BG) への量子相転移を解析し,ローカライゼーションが弱いリンクによって引き起こされる強い障害状態に着目した。 高精度密度行列再正規化群シミュレーションに基づいて,数十から100箇所の比較的短い鎖であっても,極端局所密度がBKT遷移を正確に捉えることを示す。 また、有限サイズ効果がより大きな課題をもたらす弱障害体制におけるSF-BG遷移についても論じる。 全体として、我々の研究は、密度のような局所観測値の極端な統計値を用いて、基底状態と高エネルギーの両方において、乱れた量子鎖における非局在化-局在化遷移を探索するための確かな基盤を確立することを目指している。

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