論文の概要: Scarred discrete time crystal in a periodically driven dimerized spin chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.16616v1
- Date: Mon, 17 Aug 2026 14:17:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-18 19:59:03.740567
- Title: Scarred discrete time crystal in a periodically driven dimerized spin chain
- Title（参考訳）: 周期的に駆動された二量体スピン鎖におけるスカーレッド離散時間結晶
- Abstract要約: 周期的に駆動される二量体スピン鎖におけるスカーレッド離散時間結晶(SDTC)相の出現について検討した。
SDTC応答は様々な初期状態設定に対して頑健であり、微調整条件を超えた安定性を示す。
このことは、SDTCを厳密に安定な熱力学相ではなく、長寿命の準安定な動的状態として特徴づける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the emergence of a scarred discrete time crystal (SDTC) phase in a periodically driven dimerized spin chain. While generic interacting Floquet systems are expected to thermalize according to the eigenstate thermalization hypothesis (ETH), we demonstrate that this system hosts quantum many-body scars (QMBS) that induce a regime of weak ergodicity breaking. Through an analysis of Floquet level statistics, entanglement entropy, and eigenstate fidelity, we identify a manifold of low-entanglement states characterized by semi-Poisson statistics embedded within an otherwise thermal spectrum. These scarred states support robust subharmonic oscillations with period doubling, signaling the spontaneous breaking of discrete time-translation symmetry. We show that the SDTC response is robust against a variety of initial state configurations, demonstrating its stability beyond fine-tuned conditions. A finite-size scaling analysis reveals that the time-crystalline lifetime grows with system size within the range accessible to our exact-diagonalization calculations. However, drawing on the general phenomenology of approximate many-body scars, we expect that hybridization between Floquet scars and the thermal continuum will eventually curtail this growth, causing the lifetime to saturate at system sizes beyond our current numerical reach. This characterizes the SDTC as a long-lived metastable dynamical regime rather than a strictly stable thermodynamic phase, providing a comprehensive framework for understanding the interplay between periodic driving and constrained many-body dynamics in disorder-free systems.
- Abstract（参考訳）: 周期的に駆動される二量体スピン鎖におけるスカーレッド離散時間結晶(SDTC)相の出現について検討した。
汎用的な相互作用を持つフロケ系は固有状態熱化仮説(ETH)に従って熱化することが期待されているが、この系は弱いエルゴディディディティの破れを誘発する量子多体傷(QMBS)を宿ることを示した。
Floquetレベル統計、絡み合いエントロピー、固有状態忠実度の分析を通じて、熱スペクトル内に埋め込まれた半ポアソン統計によって特徴づけられる低絡み合い状態の多様体を同定する。
これらのスカーレッド状態は、周期倍の頑健なサブハーモニック振動をサポートし、離散時間変換対称性の自発的な破れを示唆する。
SDTC応答は様々な初期状態設定に対して頑健であり、微調整条件を超えた安定性を示す。
有限サイズのスケーリング分析により、時間結晶の寿命は、我々の正確な対角化計算にアクセスできる範囲内のシステムサイズで成長することが明らかとなった。
しかし, 概略多体傷の一般的な現象から, フロッケ傷跡と熱的連続体とのハイブリッド化が最終的にこの成長を妨げ, 現在の数値範囲を超えたシステムサイズで寿命が飽和すると予想する。
このことは、SDTCを厳密に安定な熱力学フェーズではなく、長寿命のメタスタブル力学系として特徴付け、障害のないシステムにおける周期駆動と制約された多体力学の相互作用を理解するための包括的な枠組みを提供する。
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