論文の概要: Tunable Mpemba Effect in a Prethermal Many-Body Spin Network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21669v1
- Date: Thu, 23 Jul 2026 06:11:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 20:58:56.950617
- Title: Tunable Mpemba Effect in a Prethermal Many-Body Spin Network
- Title（参考訳）: 予熱多体スピンネットワークにおけるムペンバ効果
- Abstract要約: Mpemba効果を実験的に観察・制御し, 平衡から遠く離れた状態が早期に吸収する現象を観察・制御する。
熱水以前の多体系では異常な緩和がみられた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.002473406638475808
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Relaxation in an interacting system is determined not only by its initial distance from equilibrium, but also by the relaxation modes populated by the initial state. Here we experimentally observe and control the Mpemba effect, in which a state farther from equilibrium overtakes one initially closer, in an extended, disordered $^{13}$C nuclear-spin network in diamond. Field cycling allows us to prepare distinct spatial polarization profiles by independently controlling hyperpolarization and defect-mediated relaxation. We then track their evolution under Floquet driving, which stabilizes a long-lived prethermal regime. We observe reproducible Mpemba crossings and tune the crossing time over several orders of magnitude, from late-time thermalization into the prethermal plateau. Semiclassical simulations show that randomly positioned paramagnetic defects create fast-relaxing regions and defect-poor regions that support the slowest collective relaxation mode. The Mpemba crossings are set by the initial state overlap with this mode. Our results demonstrate anomalous relaxation within a prethermal many-body regime and identify disorder, transport, and mode-selective state preparation as resources for controlling relaxation in extended spin networks.
- Abstract（参考訳）: 相互作用系の緩和は、平衡からの最初の距離だけでなく、初期状態が占める緩和モードによっても決定される。
ここでは、Mpemba効果を実験的に観察、制御し、平衡から遠く離れた状態が、ダイヤモンド中の拡張された乱れた$^{13}$C核スピンネットワークにおいて、最初はより近い状態に収まる。
フィールドサイクリングにより,過分極と欠陥媒介緩和を独立に制御することで,異なる空間分極プロファイルを作成できる。
次に、長寿命の予熱系を安定化させるフロッケ運転下での進化を追跡する。
我々は,再現可能なメンバ横断を観測し,過去の熱化から予熱台地まで,数桁にわたって横断時間を調整した。
半古典的シミュレーションにより、ランダムに位置決めされた常磁性欠陥は、最も遅い集団緩和モードをサポートする高速緩和領域と欠陥極小領域を生み出すことが示されている。
Mpembaクロスは、このモードと重なる初期状態によって設定される。
本研究は, 予熱多体系における異常緩和を実証し, 拡張スピンネットワークにおける緩和制御の資源として, 障害, 輸送, モード選択状態の準備を同定した。
関連論文リスト
- Geometric Mode Steering of the Quantum Mpemba Effect [5.683092238794251]
最も遅いリウィリアモードは、しばしば開量子系の定常状態への緩和をボトルネックにする。
標準的な戦略は、特別な初期状態を選択したり、散布機をエンジニアリングすることで、このボトルネックを回避する。
緩和開始前に、任意の純状態または混合状態を再認識する偏差幾何学的ステアリングプロトコルを導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-16T02:36:11Z) - Thermal state preparation by repeated interactions at and beyond the Lindblad limit [41.94295877935867]
本研究は, 繰り返し相互作用プロトコルによる熱流動特性と関連する準備(シミュレーション)時間について検討する。
我々は,Mpemba様の効果を観察する:最大混合状態から中間温度状態への熱化は,低温状態よりも長い時間を要する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-13T18:34:49Z) - Expedited thermalization dynamics in incommensurate systems [4.106350459637523]
マルコフ熱貯留層に結合した非共分散ポテンシャルに埋め込まれた量子系の熱化ダイナミクスについて検討した。
初期局在状態は非局在状態よりも高速に均一な定常状態に緩和できることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-06T15:51:50Z) - Equilibrium and nonequilibrium steady states with the repeated interaction protocol: Relaxation dynamics and energetic cost [44.99833362998488]
本研究では, 熱処理した浴槽スピンと相互作用する量子ビット系の力学を, 繰り返しの相互作用スキームを用いて検討した。
我々の重要な発見は、決定論的システムとアンシラの相互作用が典型的には、アンシラの熱状態に熱を発しないことである。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-09T17:35:36Z) - Information scrambling and entanglement dynamics in Floquet Time Crystals [49.1574468325115]
本研究では, 乱れたシステムにおける情報伝達の指標として, 時間外相関器(OTOC)のダイナミクスとエントロピーの絡み合いについて検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-20T17:18:42Z) - Mpemba effect and super-accelerated thermalization in the damped quantum harmonic oscillator [0.0]
ムペンバ効果は、非平衡状態が平衡からさらに離れるとより速く緩和できることを意味する。
量子系における緩和とMpemba様効果の研究への最近の関心
超加速緩和効果は、消滅しないコヒーレンスを持つ幅広い初期状態でも持続することが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-14T17:00:20Z) - Thermalization Dynamics in Closed Quantum Many Body Systems: a Precision Large Scale Exact Diagonalization Study [0.0]
得られた平衡状態と熱状態の間の有限サイズ偏差について検討する。
偏差は固有状態熱化仮説によってよく説明されている。
また, 局所観測変数は系長とともに線形に成長する緩和時間スケールで指数関数的に平衡に向かって緩和することを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-27T15:58:05Z) - Statics and Dynamics of non-Hermitian Many-Body Localization [0.0]
多体局在相は、乱れた相互作用系における初期状態の記憶を保持する。
非対称ホッピングによりユニタリ性を破る相互作用する波多野・ネルソンモデルに焦点をあてる。
本研究は, 乱れたオープンシステムにおける中間的動的状態の可能性を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-04T18:58:17Z) - Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z) - Long-lived period-doubled edge modes of interacting and disorder-free
Floquet spin chains [68.8204255655161]
障害のない状態でも、バルク加熱の存在下では、$pi$エッジモードは長く生きています。
生涯のトンネル推定は、ストロボスコープの時間進化をクリロフ部分空間内の単一粒子の力学にマッピングすることで得られる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-28T12:13:14Z) - Analog cosmological reheating in an ultracold Bose gas [58.720142291102135]
超低温ボースガス中の一般宇宙論単体モデルの再加熱様ダイナミクスを量子シミュレーションする。
非相対論的極限において、拡大時空と背景振動インフラトン場を模倣する。
提案された実験は、弱い結合状態を超えても、最近まで進化を探求する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-05T18:00:26Z) - Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via
fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。
本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。
我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。