論文の概要: Prethermal cooling with many-body quantum quenches
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.21813v1
- Date: Sat, 20 Jun 2026 00:15:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-26 02:56:38.815362
- Title: Prethermal cooling with many-body quantum quenches
- Title（参考訳）: 多体量子クエンチによる予熱冷却
- Authors: Jacob F. Steiner, Mohammad Hafezi, Stefan Kehrein, Gil Refael,
- Abstract要約: 多体量子クエンチは典型的には加熱と関連している。
システム上で正の働きをする量子クエンチが、依然として効果的な冷却に繋がることを示した。
- 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: Many-body quantum quenches are typically associated with heating. In this work, we show that quantum quenches that perform positive work on the system can still lead to effective cooling of low-energy degrees of freedom if the quench energy is deposited in long-lived high-energy excitations. We discuss this explicitly for a quench of the hopping term t in the strong-coupling (U >> t) fermionic Hubbard model at half filling, where the quench induces a very long-lived non-equilibrium doublon density. The associated prethermal state persists for a time exponentially large in (U/t)^2. During this time window, we find an effective prethermal temperature that is reduced by the square of the ratio of final to initial hopping amplitude with respect to the initial temperature. This manifests as an effective fluctuation-dissipation relation that holds for doublon-number conserving operators. In a practical implementation the Hubbard system acts as a refrigerant to cool a target system provided the coupling conserves doublon number. Our protocol can be thought of as a quantum quench many-body generalization of adiabatic demagnetization.
- Abstract（参考訳）: 多体量子クエンチは典型的には加熱と関連している。
本研究では、このシステム上で正の働きをする量子クエンチが、長時間の高エネルギー励起でクエンチエネルギーが堆積された場合、低エネルギー自由度を効果的に冷却することを示した。
強カップリング (U > t) フェルミオンハバードモデルにおけるホッピング項 t のクエンチを半充填で明示的に議論し、クエンチは非常に長寿命な非平衡ダビロン密度を誘導する。
関連する前熱状態は (U/t)^2 において指数関数的に大きい時間持続する。
この時間帯には, 初期温度に対する初期ホッピング振幅と最終ホッピング振幅の比の2乗によって, 有効予熱温度が低下することがわかった。
これは、二重数の保存作用素を保持する効果的なゆらぎ-散逸関係として表される。
現実的な実装では、ハバードシステムは、カップリングが二重数を保存する場合のターゲットシステムを冷却するための冷媒として機能する。
我々のプロトコルは、断熱脱磁性の量子クエンチ多体一般化と考えることができる。
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