論文の概要: Entanglement-enabled Criticality in One-dimensional Quantum Contact Process
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.30681v1
- Date: Mon, 31 Aug 2026 12:21:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.385486
- Title: Entanglement-enabled Criticality in One-dimensional Quantum Contact Process
- Title(参考訳): 一次元量子接触過程における絡み合い許容臨界度
- Abstract要約: 1次元QCPは、古典的な場合と異なる臨界指数を持つ連続吸収状態相転移を経ることを示す。
我々の研究は1次元QCPにおける相転移の量子起源を確立し、散逸性量子多体系における絡み合いの本質的な役割を浮き彫りにする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.259697711471015
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The contact process is a paradigmatic example of nonequilibrium dynamics, with broad applications ranging from chemistry to sociology. Its quantum counterpart, the quantum contact process (QCP), extends the classical model to include coherent processes. Despite sustained interest, the nature of the transition in the one-dimensional (1D) QCP remains debatable. Here, combining Liouvillian spectral analysis, the tensor jump method, exact quantum jump Monte Carlo, and truncated Wigner simulations, we show that 1D QCP undergoes a continuous absorbing-state phase transition, with critical exponents distinct from the classical case. We further find Liouvillian gap closes well below the critical point, highlighting that spectral gap analysis alone cannot distinguish a phase transition from metastability in the QCP. Crucially, the 1D QCP is weakly entangled, yet even this weak entanglement is indispensable for capturing the correct critical behavior, whereas semiclassical methods artificially stabilize the active state and predict a spurious first-order transition. Our work establishes the quantum origin of the phase transition in the 1D QCP and underscores the essential role of entanglement in dissipative quantum many-body systems.
- Abstract(参考訳): 接触過程は非平衡力学のパラダイム的な例であり、化学から社会学まで幅広い応用がある。
その量子対する量子接触過程(QCP)は、古典的なモデルをコヒーレントな過程を含むように拡張する。
興味が持続しているにもかかわらず、1次元(1D) QCPの遷移の性質は相変わらず不安定である。
ここでは、Liouvillianスペクトル分析、テンソルジャンプ法、正確な量子ジャンプモンテカルロ法、および切り離されたウィグナーシミュレーションを組み合わせることで、1D QCPが古典的な場合と異なる臨界指数を持つ連続吸収状態相転移を行うことを示す。
さらに、Louvillianのギャップは臨界点よりかなり下にあり、スペクトルギャップ解析だけではQCPの転移性から位相遷移を区別できない。
重要なことに、1D QCPは弱い絡み合いであるが、この弱い絡み合いでさえ正しい臨界挙動を捉えるには不可欠である。
我々の研究は1次元QCPにおける相転移の量子起源を確立し、散逸性量子多体系における絡み合いの本質的な役割を浮き彫りにする。
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