論文の概要: Symmetry structure dependent diagnostic of the Quantum Mpemba Effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.10470v1
• Date: Wed, 09 Sep 2026 17:12:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-10 19:44:09.120613
• Title: Symmetry structure dependent diagnostic of the Quantum Mpemba Effect
• Title（参考訳）: 量子ムペンバ効果の対称性による診断
• Abstract要約: 孤立量子多体系における対称性の復元は、非平衡多体量子物理学において重要な問題である。 近年の研究では、量子ムペンバ効果はエンタングルメント非対称性によって特徴づけられることが示されている。 トレース距離などの従来のエネルギーに基づく測定が,同じ現象を捉えているかどうかを考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Understanding symmetry restoration in isolated quantum many-body systems is an important problem in nonequilibrium many-body quantum physics. Recent studies have shown that the quantum Mpemba effect can be characterized through entanglement asymmetry, where states with stronger initial symmetry breaking restore symmetry faster. However, it remains unclear whether conventional energy-based measures, such as the trace distance, capture the same phenomenon. We investigate this question in closed spin-$1/2$ quantum systems with different symmetries by analyzing the dynamics of symmetry-breaking initial states. Combining numerical simulations with an analytical decomposition of the trace distance into symmetry-coherence and residual contributions, we identify the conditions under which trace distance tracks entanglement asymmetry and reproduces the Mpemba--like behavior observed in it. For charge symmetry, the residual contribution is negligible, making the trace distance effectively governed by symmetry-sector coherences. In contrast, for permutation symmetry, a significant residual contribution leads to qualitatively different relaxation dynamics. Our results establish when conventional energy-based diagnostics reliably capture symmetry-restoration dynamics and clarify the distinct physical information encoded by entanglement asymmetry and trace distance.
• Abstract（参考訳）: 孤立量子多体系における対称性の復元を理解することは、非平衡多体量子物理学において重要な問題である。 近年の研究では、量子ムペンバ効果はエンタングルメント非対称性によって特徴づけられることが示されている。 しかし、トレース距離のような従来のエネルギーベースの測度が同じ現象を捉えているかどうかは不明である。 我々は、対称性を破る初期状態のダイナミクスを解析し、異なる対称性を持つ閉スピン1/2$量子系におけるこの問題について検討する。 数値シミュレーションと, トレーサ距離を対称性コヒーレンスと残留寄与に解析分解することにより, トレーサ距離が非対称性に絡み合う条件を特定し, メペンバ様の挙動を再現する。 電荷対称性について、残留寄与は無視可能であり、トレース距離は対称性-セクターコヒーレンスによって効果的に支配される。 対照的に、置換対称性では、重要な残留寄与は質的に異なる緩和ダイナミクスをもたらす。 その結果、従来のエネルギーベース診断では対称性回復のダイナミクスを確実に捉え、絡み合い非対称性とトレース距離によって符号化された異なる物理情報を明らかにすることができた。

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