論文の概要: Breakdown of Thermalization from Real-Time Dynamics in the Two-Dimensional Hubbard Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.05293v1
- Date: Wed, 03 Jun 2026 18:00:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.315992
- Title: Breakdown of Thermalization from Real-Time Dynamics in the Two-Dimensional Hubbard Model
- Title（参考訳）: 2次元ハバードモデルにおける実時間ダイナミクスによる熱化の破壊
- Authors: Alessandro Sinibaldi, Luciano Loris Viteritti, Riccardo Rende, Fakher F. Assaad, Giuseppe Carleo,
- Abstract要約: 強い相関を持つフェルミオン系の熱化は、量子多体物理学において中心的な問題である。
本研究では,2次元ハバードモデルにおける実時間力学と熱化へのアプローチについて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.56003520528009
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Thermalization in strongly correlated fermionic systems remains a central open problem in quantum many-body physics. In this work, we investigate the real-time dynamics and the approach to thermalization in the two-dimensional Hubbard model, a paradigmatic framework for correlated electrons, relevant to high-temperature superconductivity and ultracold quantum simulation. Focusing on the half-filled square lattice, we monitor the time evolution of the double occupancy following a quench in the on-site interaction $U$, and assess whether its long-time value is captured by a canonical thermal ensemble. We employ time-dependent variational Monte Carlo methods combined with transformer-based Neural-Network Quantum States to accurately describe the nonequilibrium dynamics of fermions, especially for the behavior at long times, thereby accessing regimes that were previously inaccessible to numerical simulations. Our results reveal two distinct dynamical behaviors: for weak to intermediate interactions, the long-time double occupancy agrees with the thermal prediction, consistent with ergodic relaxation; beyond a critical interaction $U_{C}$, the dynamics deviate markedly from the thermal expectation, revealing clear signatures of thermalization breaking. These results establish numerical simulation as a powerful tool to probe nonequilibrium quantum phenomena in correlated fermionic matter.
- Abstract（参考訳）: 強い相関を持つフェルミオン系の熱化は、量子多体物理学において中心的な問題である。
本研究では,高温超伝導と超低温量子シミュレーションに関連する相関電子のパラダイム的枠組みである2次元ハバードモデルにおける実時間ダイナミクスと熱化へのアプローチについて検討する。
半充填正方格子に焦点をあて、オンサイト相互作用のクエンチ後の二重占有の時間変化を監視し、その長期値が正準熱アンサンブルによって取得されるかどうかを評価する。
時間依存性の変動モンテカルロ法と変圧器に基づくニューラルネットワーク量子状態を組み合わせることで、フェルミオンの非平衡ダイナミクス、特に長時間の挙動を正確に記述し、以前は数値シミュレーションにはアクセスできない状態にアクセスする。
本研究の結果から, 中間相互作用が弱い場合, 長時間の二重占有はエルゴード緩和と一致する熱予測に一致し, 臨界相互作用$U_{C}$を超えると, 熱予測から著しく逸脱し, 熱分解の明確なサインが明らかとなる。
これらの結果は、相関するフェルミオン物質中の非平衡量子現象を探索する強力なツールとして数値シミュレーションを確立している。
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