論文の概要: Quantum Many-Body Mpemba Effect through Resonances

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11788v1
• Date: Thu, 12 Mar 2026 10:51:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-13 14:46:26.024447
• Title: Quantum Many-Body Mpemba Effect through Resonances
• Title（参考訳）: 共鳴による量子多体ムペンバ効果
• Authors: Shion Yamashika, Ryusuke Hamazaki,
• Abstract要約: 制御可能な量子プラットフォームにおける最近の進歩は、その量子アナログである量子Mpemba効果(QME)の探索を可能にした。 支配的なRP共振モードと初期状態の重なりを抑制することでサブシステム平衡が加速し、QMEが得られることを示す。 我々は、原型的蹴りイジング連鎖と、数論に触発されたエキゾチックで実験的に関係のある初期状態を用いて、予測を裏付ける。
• 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: Relaxation towards equilibrium is often assumed to be slower when a system starts farther from equilibrium, but this intuition fails in the Mpemba effect. Recent advances in controllable quantum platforms have enabled the exploration of its quantum analogue, the quantum Mpemba effect (QME), yet its microscopic origin remains largely unclear. Here we provide a general framework for understanding the QME in closed quantum many-body chaotic systems by reformulating the equilibration process of local subsystems in terms of Ruelle-Pollicott (RP) resonances. We show that suppressing the initial-state overlap with the dominant RP resonant mode accelerates subsystem equilibration and thereby yields the QME. We further uncover that a novel type of strong QME can occur via complete translation-symmetry breaking of initial states. We substantiate our predictions using the prototypical kicked Ising chain and exotic yet experimentally relevant initial states inspired by number theory. These findings cast the QME in closed many-body systems into a unified framework with open-system analogues and provide experimentally accessible signatures on state-of-the-art quantum platforms.
• Abstract（参考訳）: 平衡への緩和は、システムが平衡から遠くから始めると遅くなるとしばしば仮定されるが、この直観はムペンバ効果で失敗する。 制御可能な量子プラットフォームにおける最近の進歩により、量子アナログである量子Mpemba効果(QME)の探索が可能になったが、その微視的な起源はほとんど不明である。 ここでは、局所サブシステムの平衡過程をルエル・ポリコット共鳴(RP)を用いて再構成することにより、閉量子多体カオス系のQMEを理解するための一般的な枠組みを提供する。 支配的なRP共振モードと初期状態の重なりを抑制することでサブシステム平衡が加速し、QMEが得られることを示す。 さらに、新しいタイプの強いQMEは、初期状態の完全な翻訳対称性の破れによって起こりうることを明らかにした。 我々は、原型的蹴りイジング連鎖と、数論に触発されたエキゾチックで実験的に関係のある初期状態を用いて、予測を裏付ける。 これらの結果から、クローズドな多体系におけるQMEは、オープンシステムアナログを持つ統一されたフレームワークとなり、最先端の量子プラットフォーム上で実験的にアクセス可能なシグネチャを提供することになった。

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