論文の概要: Quantum Boomerang Effect in Time-Crystalline Structures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07225v1
• Date: Wed, 08 Jul 2026 10:06:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-09 22:50:30.349996
• Title: Quantum Boomerang Effect in Time-Crystalline Structures
• Title（参考訳）: 時間-結晶構造における量子ボメラン効果
• Authors: Qi-wen Peng, Krzysztof Sacha, Chu-hui Fan,
• Abstract要約: 量子ブーメラン効果(QBE)はアンダーソン局在の特異な動的シグネチャである。 我々は、周期的に駆動された量子粒子を用いて、時間結晶構造においてQBEを理論的に確立し、定量的に特徴付ける。
• 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: The quantum boomerang effect (QBE) is a unique dynamical signature of Anderson localization, characterized by a launched wavepacket that initially drifts but ultimately returns to its initial position due to fundamental quantum interference. In this work, we theoretically establish and quantitatively characterize the QBE in a time-crystalline structure using a periodically driven quantum particle in a one-dimensional potential well. By constructing maximally localized Floquet-Wannier states and introducing temporal disorder, we rigorously map the continuous Floquet dynamics onto a discrete disordered tight-binding lattice. By positioning a detector at a fixed spatial coordinate, we monitor the temporal evolution of the wavepacket, to extract the mean temporal center of mass of the probability density in a time-crystalline structure. This mean temporal center of mass exhibits an initial ballistic expansion, followed by a pronounced U-turn, and ultimately returns to its initial temporal position after long-time evolution. These results confirm the existence of the complete QBE in the time domain. They also demonstrate that non-trivial dynamics can be explored within time-crystalline systems, even though these structures already possess an inherent temporal periodicity.
• Abstract（参考訳）: 量子ブーメラン効果(Quantum boomerang effect, QBE)はアンダーソンの局所化の特異な動的シグネチャであり、最初にドリフトするが、基本的な量子干渉により最終的に最初の位置に戻る波束によって特徴づけられる。 本研究では、周期的に駆動される量子粒子を1次元ポテンシャル井戸に用いて、QBEを時間結晶構造で理論的に定式化し、定量的に特徴づける。 極大局所化Floquet-Wannier状態を構築し、時間的障害を導入することにより、連続Floquetのダイナミクスを離散的に乱れた強結合格子に厳密にマッピングする。 固定された空間座標に検出器を配置することにより、ウェーブパケットの時間的進化を監視し、時間結晶構造における確率密度の平均時空間中心を抽出する。 これは、質量の時間中心が初期弾道的な膨張を示し、続いてUターンが顕著に示され、最終的に長期の進化の後、最初の時間位置に戻ることを意味する。 これらの結果は、時間領域における完全QBEの存在を確認する。 彼らはまた、これらの構造が本質的に時間周期性を持っているにもかかわらず、非自明な力学が時間結晶系内で探索可能であることも示している。

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