論文の概要: Anomalous spin transport in integrable random quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.09098v1
• Date: Mon, 09 Feb 2026 19:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-11 20:17:43.197273
• Title: Anomalous spin transport in integrable random quantum circuits
• Title（参考訳）: 積分可能なランダム量子回路における異常スピン輸送
• Authors: Songlei Wang, Chenguang Liang, Hongzheng Zhao, Zhi-Cheng Yang,
• Abstract要約: 不均一XXZ R-行列から構築される可積分量子回路。 スピン輸送相図をマッピングし、弾道的で超拡散的で拡散的な状態を特定する。 我々は時間依存型可積分回路に適応した一般化された流体力学フレームワークを開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.584508828874597
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High-temperature spin transport in integrable quantum spin chains exhibits a rich dynamical phase diagram, including ballistic, superdiffusive, and diffusive regimes. While integrability is known to survive in static and periodically driven systems, its fate in the complete absence of time-translation symmetry, particularly in interacting random quantum circuits, has remained unclear. Here we construct integrable random quantum circuits built from inhomogeneous XXZ R-matrices. Remarkably, integrability is preserved for arbitrary sequences of gate layers, ranging from quasiperiodic to fully random, thereby explicitly breaking both continuous and discrete time-translation symmetry. Using large-scale time-dependent density-matrix renormalization group simulations at infinite temperature and half filling, we map out the resulting spin-transport phase diagram and identify ballistic, superdiffusive, and diffusive regimes controlled by the spectral parameters of the R-matrices. The spatiotemporal structure of spin correlations within each regime depends sensitively on the inhomogeneity, exhibiting spatial asymmetry and sharp peak structures tied to near-degenerate quasiparticle velocities. To account for these findings, we develop a generalized hydrodynamics framework adapted to time-dependent integrable circuits, yielding Euler-scale predictions for correlation functions, Drude weights, and diffusion bounds. This approach identifies the quasiparticles governing transport and quantitatively captures both the scaling exponents and fine structures of the correlation profiles observed numerically. Our results demonstrate that exact Yang-Baxter integrability is compatible with stochastic quantum dynamics and establish generalized hydrodynamics as a predictive framework for transport in time-dependent integrable systems.
• Abstract（参考訳）: 積分可能な量子スピン鎖における高温のスピン輸送は、弾道、超拡散、拡散状態を含むリッチな動的相図を示す。 可積分性は静的および周期的に駆動されるシステムで生き残ることが知られているが、時間変換対称性の完全な欠如、特に相互作用するランダム量子回路における運命はいまだに不明である。 ここでは、不均一XXZ R-行列から構築された可積分ランダム量子回路を構築する。 注目すべきは、積分性は準周期から完全にランダムなゲート層の任意の列に対して保持され、連続的および離散的時間変換対称性の両方を明示的に破る。 無限温度および半充填での大規模時間依存性密度行列再正規化群シミュレーションを用いて、スピン輸送相図をマッピングし、R-行列のスペクトルパラメータによって制御される弾道的・超拡散的・拡散的状態を特定する。 各レギュレーション内のスピン相関の時空間構造は不均一性に敏感に依存し、空間的非対称性と鋭いピーク構造をほぼ縮退した準粒子速度に結び付ける。 これらの知見を考慮し、時間依存可積分回路に適応した一般化された流体力学フレームワークを開発し、相関関数、ドリュー重み、拡散境界に対するオイラースケールの予測を導出する。 提案手法では, 輸送を規定する準粒子を同定し, 数値的に観察される相関プロファイルのスケーリング指数と微細構造の両方を定量的に捉える。 以上の結果から,正確なヤン・バクスター積分性は確率量子力学と相容れないことが示され,時間依存可積分系における輸送予測の枠組みとして一般化された流体力学が確立された。

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