論文の概要: Role of flavor degrees of freedom in quantum simulations of disorder-free localization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.26156v1
- Date: Tue, 28 Jul 2026 18:02:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.445192
- Title: Role of flavor degrees of freedom in quantum simulations of disorder-free localization
- Title(参考訳): 障害のない局在の量子シミュレーションにおける自由度の役割
- Authors: Yizhuo Tian, Jared Jeyaretnam, Tanmay Bhore, Zlatko Papić, Jad C. Halimeh,
- Abstract要約: 静的変数の局所スペクトルがフレーバー拡張された$mathbb Z$格子ゲージ理論における局所化を制御する方法について検討する。
エネルギースケールの分離、スペクトル塔の縮退、およそヒルベルト空間の断片化によって、長期にわたる過渡期が生じる。
以上の結果より, 2次性障害では共振抑制に必要な局所振幅の多様性が欠如していることが示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0028001975341488856
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A recent \texttt{Google Quantum AI} experiment [\href{https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr9680}{Gyawali \textit{et al.}, Science \textbf{393}, 71 (2026)}] has exploited quantum parallelism to emulate disorder-averaged many-body dynamics, with conserved local degrees of freedom generating an effective disorder potential. We investigate how the local spectrum of these static variables controls localization in a flavor-extended ${\mathbb Z}_2$ lattice gauge theory, which maps onto a mixed-field Ising chain with $n$-level bond disorder. Combining finite-size spectral and entanglement diagnostics with infinite matrix-product state dynamics, we find a qualitative distinction between binary and multilevel disorder. For $n=2$, apparent localization ultimately gives way to thermalization; the long-lived transient arises from energy-scale separation, degenerate spectral towers, and approximate Hilbert-space fragmentation. By contrast, $n=4$ displays consistent localization signatures, including Poissonian level statistics, area-law eigenstate entanglement, nonthermal entanglement spectra, and persistent local memory over accessible times in the thermodynamic limit. Our results show that, despite its larger variance, binary disorder lacks the local amplitude diversity needed to suppress resonances. Thus, localization is governed not simply by disorder strength, but by the local disorder spectrum and the resulting resonant connectivity of the many-body Hilbert space.
- Abstract(参考訳): 最近の \texttt{Google Quantum AI} 実験 [\href{https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr9680}{Gyawali \textit{et al }, Science \textbf{393}, 71 (2026)}] は、障害を平均とした多くの身体力学をエミュレートするために量子並列性を利用した。
これらの静的変数の局所スペクトルが、$n$レベルの結合障害を持つ混合体イジング鎖に写像する、フレーバー拡張された${\mathbb Z}_2$格子ゲージ理論における局所化を制御する方法について検討する。
有限サイズスペクトルと絡み合いの診断と無限行列積状態のダイナミクスを組み合わせることで、二項障害と多値障害の質的な区別を見いだすことができる。
n=2$の場合、明らかな局所化は最終的に熱化への道を与え、長寿命の過渡期はエネルギースケールの分離、スペクトル塔の縮退、ヒルベルト空間の断片化から生じる。
対照的に、$n=4$はポアソニアンレベル統計、エリアロー固有状態エンタングルメント、非熱的エンタングルメントスペクトル、熱力学限界におけるアクセス可能な時間における永続的な局所記憶を含む一貫した局所化シグネチャを表示する。
以上の結果より, 2次性障害では共振抑制に必要な局所振幅の多様性が欠如していることが示唆された。
したがって、局所化は単に障害強度ではなく、局所障害スペクトルと多体ヒルベルト空間の共鳴接続によって制御される。
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