論文の概要: Observation of far-from-equilibrium scaling in the transient dynamics of 2D quantum magnets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.07211v1
- Date: Fri, 07 Aug 2026 13:26:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-10 16:21:25.505082
- Title: Observation of far-from-equilibrium scaling in the transient dynamics of 2D quantum magnets
- Title（参考訳）: 2次元量子磁石の過渡ダイナミクスにおける遠方平衡スケーリングの観察
- Abstract要約: プログラム可能なRydberg-atom配列を用いた横フィールドIsingモデルのクエンチダイナミクスについて検討する。
平均場記述は磁化振動を効果的に再現する。
その結果、短距離相互作用する2次元量子マグネットの過渡的ダイナミクスを管理するロバストなスケーリング機構が明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.004370410088640301
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The transient regime of far-from-equilibrium quantum many-body dynamics lacks the established organizing principles that universality and scaling provide in equilibrium. It is least understood for two-dimensional short-range interacting systems, where mean-field arguments are not expected to hold, controlled theoretical descriptions are few, and fluctuations are strong. Here we investigate the quench dynamics of the transverse-field Ising model using programmable Rydberg-atom arrays realizing honeycomb, square, kagome, and triangular lattices. Starting from a fully magnetized state, we observe a pronounced softening of the dominant collective magnetization oscillation accompanied by a maximum in the damping rate, signaling a crossover between interaction- and field-dominated transient dynamics. Even though the microscopic lattice geometries are different, both the oscillation frequencies and the damping rates collapse onto common curves after being rescaled by the coordination-number-weighted interaction strength. Our findings show that a mean-field description effectively reproduces the magnetization oscillations. The importance of correlated quantum fluctuations is underlined by the failure of the discrete truncated Wigner approximation to predict the damping for strong interactions, while tree-tensor-network simulations reproduce the dynamics accurately. These results reveal a robust scaling regime governing the transient dynamics of short-range interacting two-dimensional quantum magnets. They reveal that the dominant transient dynamics is governed by a simple collective description despite the presence of strong quantum fluctuations --- an important insight in the quest to uncover organizing principles in far-from-equilibrium quantum matter.
- Abstract（参考訳）: 極端から平衡的な量子多体力学の過渡的な状態は、普遍性とスケーリングが平衡にもたらす確立された組織原理を欠いている。
平均場引数が保持されない、2次元の短距離相互作用系では、制御された理論的記述はほとんどなく、揺らぎも強い。
本稿では, ハニカム, 正方形, かごめ, 三角形格子を実現するプログラム可能なRydberg-atom配列を用いて, 横フィールドIsingモデルのクエンチダイナミクスについて検討する。
完全な磁化状態から始めて、減衰速度の最大値に付随する支配的集団磁化振動の顕著な軟化を観察し、相互作用と磁場に支配される過渡ダイナミクスの交叉を示唆する。
微視的格子ジオメトリは異なるが、振動周波数と減衰速度は、調整数重み付け相互作用強度によって再スケールされた後に共通の曲線に崩壊する。
その結果,平均磁場記述は磁化振動を効果的に再現することがわかった。
関係する量子ゆらぎの重要性は、強い相互作用の減衰を予測するために、離散的トランカテッド・ウィグナー近似の失敗によってもたらされる。
これらの結果は、短距離相互作用する2次元量子マグネットの過渡的ダイナミクスを管理する堅牢なスケーリング機構を示している。
彼らは、支配的な過渡的ダイナミクスは、強い量子揺らぎが存在するにもかかわらず、単純な集合的記述によって支配されていることを明らかにした。
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