論文の概要: Asymmetric information scrambling and eigenstate thermalization in inhomogeneous XXZ spin chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.25496v2
- Date: Fri, 31 Jul 2026 12:29:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-03 14:29:40.254284
- Title: Asymmetric information scrambling and eigenstate thermalization in inhomogeneous XXZ spin chains
- Title（参考訳）: 不均一XXZスピン鎖における非対称情報スクランブルと固有状態熱化
- Authors: Shivam Mishra, Ravi Prakash,
- Abstract要約: 不均質XXZスピン鎖におけるOTOC(out-of-time-ordered correlator)とその固有状態熱化仮説(ETH)との関係について検討した。
有限相互作用勾配は、情報スクランブルにおいて、OTOCによって定量化されるように、顕著な左右非対称性を誘導することを示す。
この非対称性は、システムが量子カオスのスペクトルシグネチャを示すときでも持続し、強く相互作用する側の作用素は抑制されたスクランブルを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6267479602370543
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deterministic spatial inhomogeneity has become increasingly relevant in experimentally engineered quantum many-body systems, where interaction gradients can strongly influence nonequilibrium dynamics. Motivated by this, we investigate out-of-time-ordered correlators (OTOCs) and their connection to the eigenstate thermalization hypothesis (ETH) in inhomogeneous XXZ spin chains. Using a deterministic spatially varying interaction profile, we show that finite interaction gradients ($δ>0$) induce a pronounced left--right asymmetry in information scrambling, as quantified by OTOCs. This asymmetry persists even when the system exhibits spectral signatures of quantum chaos, with operators on the strongly interacting side exhibiting suppressed scrambling. To elucidate the origin of the asymmetric finite-size long-time saturation value of OTOCs, we employ two complementary approaches. First, we analyze the diagonal matrix elements of the OTOC observables in the energy eigenbasis within the ETH framework. Second, we derive an analytical expression for the finite-size saturation value based on the overlap between the Hamiltonian and the OTOC observables, which explicitly incorporates the spatial interaction profile. The analytical prediction is fully consistent with the numerical results and provides a microscopic explanation for how deterministic interaction gradients generate the observed asymmetry in the long-time saturation of OTOCs.
- Abstract（参考訳）: 決定論的空間不均一性は、相互作用勾配が非平衡力学に強く影響を及ぼすような実験的に設計された量子多体系において、ますます重要になっている。
そこで本研究では, 時間外秩序相関器(OTOC)と不均一XXZスピン鎖の固有状態熱化仮説(ETH)との関係について検討した。
決定論的空間的相互作用プロファイルを用いて、有限相互作用勾配(δ>0$)は、OTOCによって定量化される情報スクランブルにおいて、顕著な左右非対称性を誘導することを示す。
この非対称性は、システムが量子カオスのスペクトルシグネチャを示すときでも持続し、強く相互作用する側の作用素は抑制されたスクランブルを示す。
OTOCsの非対称有限サイズ長期飽和値の起源を明らかにするために,2つの相補的手法を用いる。
まず、ETHフレームワーク内のエネルギー固有基底におけるOTOC観測器の対角行列要素を解析する。
第2に、ハミルトニアンとOTOC観測器の重なり合いに基づく有限サイズの飽和値の解析式を導出し、空間的相互作用プロファイルを明示的に組み込む。
解析的予測は数値結果と完全に一致しており、決定論的相互作用勾配がOTOCの長期飽和において観測された非対称性をどのように生成するかを顕微鏡的に説明する。
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