論文の概要: Engineering Ergodicity-Breaking and Stable Emergent Conservation Laws in a Generic Quantum Many-body System Under Strong Periodic Drive

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.12551v1
• Date: Thu, 08 Oct 2026 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.224647
• Title: Engineering Ergodicity-Breaking and Stable Emergent Conservation Laws in a Generic Quantum Many-body System Under Strong Periodic Drive
• Title（参考訳）: 強い周期駆動下での汎用量子多体系における工学的エルゴディディシティ・ブレーキングと安定な創発的保存法
• Abstract要約: 我々は,強い駆動下でのシステムにおけるエルゴディディティブレーキングの条件を特定し,厳密な局部工学によるDFの安定化方法を示す。 我々の研究は、様々な量子プラットフォームにおけるフレケットの相互作用する新しいエルゴディディティ(ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity, ergodicity
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.986571447587476
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A periodically driven quantum many-body system is believed to approach a locally infinite-temperature-like state as dictated by the ergodicity hypothesis, when all the couplings/parameters are of the same order. When the drive is stronger than a threshold value, a large class of systems is shown to break this mandate, exhibiting Dynamical Freezing (DF): ergodicity is broken due to the emergence of local operators with permanent memory of their initial values (PRX 11, 021008, 2021). However, an exception to DF has recently been noted in a particular setting (PRX 16, 011041, 2026). Here we identify the condition for ergodicity-breaking in a system under strong drive, and show how to stabilize DF by exact, local engineering. We further show that the Floquet Hamiltonian $H_{eff} = (i/T)\ln{[U(T)]}$ is non-local when ordered by spin-flips, in a non-DF system, while it turns quasi-local under our simple, local DF engineering that keeps the Hamiltonian $H(t)$ still non-integrable at each $t$. This perplexing non-universality is absent in equilibrium, where non-integrability is believed to imply ergodicity and thermalization universally. Our work paves a way to engineering novel ergodicity-broken interacting Floquet phases of matter in various quantum platforms, and also endows DF-assisted quantum error mitigation and state stabilization techniques (see Nature 653, 1027 (2026)) with unprecedented versatility and flexibility.
• Abstract（参考訳）: 周期的に駆動される量子多体系は、すべてのカップリング/パラメータが同じ順序であるとき、エルゴディディディティ仮説によって予測されるような局所的な無限温度状態に近づくと考えられている。 ドライブがしきい値よりも強い場合には、この命令を破り、動的凍結(DF)を示す大規模なシステム群が示され、初期値の恒久的なメモリを持つローカル演算子の出現によりエルゴディディティが損なわれる(PRX 11,021008,2021)。 しかし、DFの例外は、最近特定の設定(PRX 16, 011041, 2026)で指摘されている。 ここでは、強い駆動下でのシステムにおけるエルゴディディティブレーキングの条件を特定し、厳密な局所工学によるDFの安定化方法を示す。 さらに、Floquet Hamiltonian $H_{eff} = (i/T)\ln{[U(T)]}$ はスピンフリップによって順序付けられたとき非局所的であるのに対して、非DF系では準局所となる。 この難解な非ユニバーシティは、非可積分性は普遍的にエルゴード性や熱化を暗示していると考えられている平衡に欠落している。 我々の研究は、様々な量子プラットフォームにおける物質のフロケット相を相互作用する新しいエルゴディディティ・ブレックな相互作用を工学し、また、DF支援の量子エラー緩和と状態安定化技術(Nature 653, 1027 (2026)を参照)を前例のない万能性と柔軟性で実現している。

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