論文の概要: Solving Nonequilibrium Dynamics via Influence Matrix Bootstrap: Floquet-PXP Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.19430v1
- Date: Wed, 17 Jun 2026 18:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.45966
- Title: Solving Nonequilibrium Dynamics via Influence Matrix Bootstrap: Floquet-PXP Model
- Title（参考訳）: 影響マトリックスブートストラップによる非平衡ダイナミクスの解法:フロケット-PXPモデル
- Authors: Xiao-Yang Yang, He-Ran Wang, Zhong Wang,
- Abstract要約: 201」量子セルオートマトンは、PXPハミルトニアンの可積分トロッター化である。
我々は、局所力学の正確な解を可能にする一般化ジッパー条件と呼ばれる局所条件を開発する。
これは、初期状態依存を示す非平衡挙動の豊かな風景を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.108119331549279
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Studies of integrable systems have profoundly deepened the fundamental understanding of quantum many-body physics. While equilibrium properties such as ground states and thermodynamics can often be characterized efficiently, accurately characterizing nonequilibrium integrable dynamics remains a significant challenge. Here, we address this problem in the "Rule 201" quantum cellular automaton, an integrable Trotterization of the PXP Hamiltonian. Using the tensor-network approach of the influence matrix, we develop local conditions called generalized zipper conditions that allow exact solutions of local dynamics. We also introduce a numerical bootstrap method for solving influence matrices with finite but relatively large bond dimensions. This uncovers a rich landscape of nonequilibrium behavior exhibiting initial-state dependence. As an example, we investigate the fate of persistent oscillating dynamics under local non-integrable perturbations, and present analytical results for non-thermal relaxation constrained by conservation laws. We also obtain numerically exact results for entanglement growth across a broad class of initial states. Furthermore, from an information-theoretic perspective, we identify a refined structure of multitime correlations termed the hidden Markov order: the memory encoded in the dynamics separates into finite-length and long-range distributed components, which becomes transparent in an exact split-index matrix-product-state representation of the influence matrix. Our approach enables unified investigations of nonthermalizing and thermalizing regimes of nonequilibrium dynamics within a single analytically tractable model, and can be tested experimentally in state-of-the-art quantum simulators such as Rydberg atom arrays.
- Abstract（参考訳）: 可積分系の研究は、量子多体物理学の基本的な理解を深めた。
基底状態や熱力学のような平衡特性はしばしば効率的に特徴づけられるが、非平衡可積分力学を正確に特徴づけることは重要な課題である。
ここでは、この問題をPXPハミルトニアンの可積分トロッター化である「ルール201」量子セルオートマトンで解決する。
影響行列のテンソル-ネットワークアプローチを用いて、局所力学の正確な解を可能にする一般化ジッパー条件と呼ばれる局所条件を開発する。
また,有限だが比較的大きな結合次元を持つ影響行列を解くために,数値ブートストラップ法を導入する。
これは、初期状態依存を示す非平衡挙動の豊かな風景を明らかにする。
一例として,局所的非可積分摂動下での持続振動力学の運命と,保存則に制約された非熱緩和の解析結果について検討する。
また,幅広い初期状態にまたがる絡み合い成長の数値的正確な結果を得る。
さらに、情報理論の観点から、隠れマルコフ次数と呼ばれるマルチタイム相関の洗練された構造を同定し、動的に符号化されたメモリは有限長の分散成分と長距離の分散成分に分離され、影響行列の正確な分割-インデックス行列-生成状態表現において透明になる。
提案手法は,非平衡力学の非熱的・熱的状態の統一的な研究を可能にし,Rydberg原子配列のような最先端の量子シミュレータで実験的に検証することができる。
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