論文の概要: Work distribution for strongly coupled many-body open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.11196v1
- Date: Tue, 11 Aug 2026 17:53:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-12 19:14:46.147055
- Title: Work distribution for strongly coupled many-body open quantum systems
- Title（参考訳）: 強結合多体開量子系に対する仕事分布
- Abstract要約: クエンチ後の多体開放系の量子ワーク分布関数(WDF)について検討した。
我々の数値解法は、アンダーソン大災害によるパワー・ローしきい値の挙動を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: The non-equilibrium quantum thermodynamics of many-body open systems is notoriously rich, especially in the strong-coupling regime where strong system-bath correlations develop and interactions produce non-perturbative effects. Such systems can be described by `quantum impurity models' where the system and bath are treated on an equal footing as a single composite. Paradigmatic examples are the spin-boson and Anderson impurity models, in which system degrees of freedom interact with either bosonic or fermionic gapless baths. Here we study the quantum work distribution function (WDF) of such systems following a quench. Capturing the full continuum of many-body excitations in the WDF requires a non-perturbative solution of the underlying non-equilibrium quantum impurity problem. For this purpose, we extend the time-dependent numerical renormalization group (TDNRG) approach to the calculation of the WDF, which applies directly in the thermodynamic limit, can be used for arbitrary quench amplitudes at zero or finite temperature, and provides exponentially fine low-energy resolution. Our numerically-exact solution reveals power-law threshold behavior due to the Anderson orthogonality catastrophe when the work approaches its minimum value, with universal scaling collapse of the distribution below an emergent low-energy scale induced by system-bath correlations.
- Abstract（参考訳）: 多体開放系の非平衡量子熱力学は、特に強い系-基底相関が発達し相互作用が非摂動効果をもたらす強い結合状態において、広く知られている。
このようなシステムは「量子不純物モデル」によって記述され、システムと浴室は同一の足場で単一の合成物として扱われる。
パラダイマティックな例として、スピンボソンとアンダーソンの不純物モデルがあり、系の自由度がボゾンまたはフェルミオンの隙間のない浴槽と相互作用する。
ここでは、クエンチに続くそのような系の量子ワーク分布関数(WDF)について検討する。
WDFにおける多体励起の完全な連続体を捕捉するには、基礎となる非平衡量子不純物問題の非摂動解が必要である。
本研究の目的は,WDFの時間依存性数値再正規化群(TDNRG)を熱力学的限界に直接適用し,任意のクエンチ振幅を0または有限温度で利用し,指数関数的に微細な低エネルギー分解能を提供することである。
数値解法では, アンダーソン直交カタストロフィが最小値に近づくと, システムバス相関によって誘導される創発的低エネルギースケール以下で分布の普遍的なスケール崩壊が生じる。
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