論文の概要: Quantum statistical enhancement of collective behaviour in a bosonic active Ising model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18091v1
• Date: Tue, 16 Jun 2026 15:56:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-17 17:15:32.528165
• Title: Quantum statistical enhancement of collective behaviour in a bosonic active Ising model
• Title（参考訳）: ボソニックアクティブイジングモデルにおける集団行動の量子統計的拡張
• Authors: Kian L. Assent, Emil Strauch, Sabine H. L. Klapp, André Eckardt, Alexander Schnell,
• Abstract要約: 能動イジングモデル(AIM)の1次元(1次元)量子格子変種を導入研究する。 1次元古典モデルの集合的挙動、群れ形成とアスター形成は、ボソニック量子統計学によって著しく強化されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.94429692322632
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Collective behaviour such as flocking (the collective motion of a spontaneously formed group along a common direction) or aster formation (the binding of opposing flocks, inhibiting each others motion) are intriguing emergent phenomena in active systems with local alignment rules. Until recently, their occurrence was mainly studied for classical systems, a prime example being the active Ising model (AIM), which translates the main ingredients of flocking and aster formation (i.e., alignment and self-propulsion) to a lattice framework. Here we introduce and study a one-dimensional (1D) quantum lattice variant of the AIM, based on ideal bosons with a spin degree of freedom. We find that both the collective behaviours of the 1D classical model, flocking and aster formation, are markedly enhanced by the bosonic quantum statistics. This contrasts with a recent quantum generalization of the AIM based onto hard-core bosons [Khasseh et al., Phys. Rev. Lett. 135, 248302 (2025)], where flocking, but neither its quantum-statistical stabilization nor aster states were observed as a consequence of interactions. Moreover, we investigate the competition of this quantum statistical stabilization of collective phases with their suppression by the quantum fluctuations induced by a transverse external magnetic field.
• Abstract（参考訳）: 群れ(共通の方向に沿って自発的に形成されたグループの集団運動)やアスター形成(対立する群れの結合、互いの動きを阻害する)のような集団行動は、局所的なアライメントルールを持つ活動系において創発的な現象を招いている。 最近まで、それらの出現は主に古典的なシステムで研究され、主な例はアクティブイジングモデル(AIM)であり、フラッキングとアスター形成(アライメントと自己推進)の主成分を格子フレームワークに翻訳する。 ここでは、スピン自由度を持つ理想ボソンに基づいて、AIMの1次元(1次元)量子格子変種を紹介し、研究する。 1次元古典モデルの集合的挙動、群れ形成とアスター形成は、ボソニック量子統計学によって著しく強化されている。 これは近年のAIMの量子一般化(Khasseh et al , Phys. Rev. Lett. 135, 248302 (2025))と対照的であるが、相互作用の結果量子統計安定化もアスター状態も観測されなかった。 さらに, 逆磁場によって誘起される量子ゆらぎによって抑制される集合相の量子統計的安定化の競合について検討する。

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