論文の概要: Quantum criticality beyond thermodynamic stability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.04153v1
• Date: Tue, 05 May 2026 18:00:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-07 18:41:07.4653
• Title: Quantum criticality beyond thermodynamic stability
• Title（参考訳）: 熱力学的安定性を超えた量子臨界性
• Authors: Mariam Ughrelidze, Vincent P. Flynn, Emilio Cobanera, Lorenza Viola,
• Abstract要約: 臨界性の概念は動的に安定なQBHのクラス全体や不安定な境界において有意義であることを示す。 有限領域結合を持つ動的に安定なQBHに対して、相関はクラインギャップが閉じない限り指数的に有界であることを示す。 我々のフレームワークは、臨界現象のレンズを通して、動的に安定なQBHを調査する扉を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: For a many-body system in equilibrium, described by a thermodynamically stable Hamiltonian, quantum criticality is associated with structural changes of the many-body ground state. However, there exist physically relevant models, notably, certain quadratic bosonic Hamiltonians (QBHs), which fail to have a ground state. QBHs can be dynamically stable or unstable. We show the notion of criticality is meaningful for the entire class of QBHs that are dynamically stable or at the boundary of instability, regardless of thermodynamic stability, and that the key state for such QBHs is a naturally and unambiguously defined quasiparticle vacuum (QPV). This state is Gaussian, and coincides with the ground state if the QBH is thermodynamically stable. We identify a relevant spectral gap, the Krein gap, associated to the minimal spectral separation between creation and annihilation operators, and show that the QPV is unique when the Krein gap is positive. We prove that, for dynamically stable QBHs with finite-range couplings, correlations are exponentially bounded unless the Krein gap closes, which is associated with one of two spectral degeneracies: an exceptional point or a Krein collision. Consequently, long-range QPV correlations can ensue. Thus, the Krein gap takes the role of the spectral gap for dynamically stable QBHs, and the boundary of dynamical stability and criticality (associated to exceptional points) or multicriticality (associated to Krein collisions) are the same. We also find that bosonic critical behavior beyond thermodynamic stability is witnessed by the scaling of the entanglement entropy and other indicators of equilibrium criticality from information geometry. Our framework opens the door to investigating all dynamically stable QBHs through the lens of critical phenomena, including thermodynamically unstable ones from photonics, cavity-QED, and magnonics.
• Abstract（参考訳）: 熱力学的に安定なハミルトニアンによって説明される平衡系の多体系では、量子臨界度は多体基底状態の構造変化と関連している。 しかし、物理的に関係のあるモデルが存在し、特に、基底状態を持たない二次ボソニック・ハミルトン(QBHs)が存在する。 QBHは動的に安定または不安定である。 臨界性の概念は熱力学的安定性に関わらず動的に安定あるいは不安定の境界にあるQBHのクラス全体に対して有意義であり、そのようなQBHの鍵状態は自然かつ曖昧に定義された準粒子真空(QPV)であることを示す。 この状態はガウス的であり、QBHが熱力学的に安定であれば基底状態と一致する。 我々は、生成と消滅演算子の間の最小のスペクトル分離に関連する関連するスペクトルギャップ、クラインギャップを同定し、クラインギャップが正のときにQPVが一意であることを示す。 有限領域結合を持つ動的に安定なQBHに対して、相関が指数関数的に有界であることは、クラインギャップが閉まない限り証明する。 その結果、長距離QPV相関が導かれる。 したがって、クラインギャップは動的に安定なQBHに対するスペクトルギャップの役割を担い、動的安定性と臨界性の境界(例外点に関連する)や多重臨界性(クライン衝突に関連する)は同じである。 また、熱力学的安定性を超えたボソニック臨界挙動は、エンタングルメントエントロピーのスケーリングやその他の情報幾何学からの平衡臨界性の指標によっても見られる。 我々のフレームワークは、熱力学的に不安定なフォトニクス、キャビティQED、マグノニクスなど、重要な現象のレンズを通して、動的に安定なQBHを調査する扉を開く。

関連論文リスト

• Emergent Universality Class in Dissipative Quantum Systems with Dipole Moment Conservation [25.02042066713773]
  双極子モーメント保存を伴う散逸量子系の普遍力学について検討する。 解析の結果, 等時位相変動を制御できる非平衡不動点が新たに発見された。 その結果,量子多体系における運動的制約と散逸の複雑な相互作用が明らかになった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-19T03:44:26Z)
• Probing emergent prethermal dynamics and resonant melting on a programmable quantum simulator [28.28351393962583]
  急激なクエンチに続く孤立量子系の力学は、物質科学、高エネルギー物理学、量子化学の多くの分野において中心的な役割を果たす。 ここでは、プログラム可能な中性原子量子シミュレータを用いて、最大180量子ビットのスピンモデルにおけるクエンチダイナミクスを探索する。 我々はその頑丈さを、長時間の急激な時間スケールで安定しているフロッケ型予熱定常状態に遡る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-13T17:58:04Z)
• A Dobrushin condition for quantum Markov chains: Rapid mixing and conditional mutual information at high temperature [17.858283119788357]
  量子物理学における中心的な課題は、多体系の構造的性質を理解することである。 古典系では、熱平衡における系の構造的性質とそれらと混合するマルコフ連鎖力学を結合する統一的な視点を持つ。 我々は、古典理論の幅と柔軟性を高温における量子ギブズ状態にもたらす一般的な枠組みを開発する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-09T17:54:41Z)
• Dynamical generation of geometric squeezing in interacting Bose-Einstein condensates [21.448766267828294]
  ボース・アインシュタイン凝縮体(BECs)の幾何学的圧縮状態について検討する。 2体の衝突とBECを相互作用させる場合、類似のクエンチはスクイーズなしで周期的に振動する量子揺らぎにしかならない。 安定基準を戦略的に破ることにより、比較的短時間で指数関数的に量子ゆらぎを抑えるスクイーズを生成するための動的アプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-06T06:50:03Z)
• Equilibrium and nonequilibrium steady states with the repeated interaction protocol: Relaxation dynamics and energetic cost [44.99833362998488]
  本研究では, 熱処理した浴槽スピンと相互作用する量子ビット系の力学を, 繰り返しの相互作用スキームを用いて検討した。 我々の重要な発見は、決定論的システムとアンシラの相互作用が典型的には、アンシラの熱状態に熱を発しないことである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-09T17:35:36Z)
• A little bit of self-correction [0.1437446768735628]
  有限スピン鎖の低温量子熱力学における安定部分空間の出現について検討する。 準安定部分空間の出現は基底状態の絡み合い構造に直接関係しない この研究は、非可換な多くの体モデルの熱力学に非自明な量子的挙動が存在することを強調している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-27T11:22:38Z)
• Defining stable phases of open quantum systems [0.0]
  標準セルオートマトンでは均一性が満足していることが示される。 チャネルが一様であること、従って安定性を示すのに十分な条件を推測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-28T17:55:31Z)
• Stable and unstable perturbations in universal scaling phenomena far from equilibrium [0.0]
  我々は、平衡から遠く離れた量子多体系における普遍的なスケーリング現象に関連する非熱的不動点まわりの摂動のダイナミクスについて研究する。 解析の結果,安定な摂動と不安定な摂動の両方が存在することが明らかとなった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-29T15:51:58Z)
• Exact many-body scars and their stability in constrained quantum chains [55.41644538483948]
  量子傷は、低い絡み合いエントロピーを特徴とする非熱的固有状態である。 本研究では,これらの正確な量子的傷点の摂動に対する応答について,システムサイズによる忠実度感受性のスケーリングを解析して検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-16T19:05:50Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。