論文の概要: Floquet ground state order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.28336v1
• Date: Tue, 20 Oct 2026 15:03:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.876781
• Title: Floquet ground state order
• Title（参考訳）: Floquet (複数形 Floquets)
• Abstract要約: 我々は、前温次数とは異なる安定な量子秩序と、平均エネルギー作用素の基底状態における相転移を示す。 我々の研究は、多体体制の奥深くで非平衡物質と相互作用する研究を可能にする。
• 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: Clean, interacting, periodically driven systems are believed to thermalize to featureless, infinite-temperature states that preclude the formation of stable ordered states. Here, we show stable quantum order, distinct from prethermal order, and its phase transitions in the ground state of the average-energy operator. Decomposing the time evolution into geometric and average-energy dynamics, we apply Geometric Floquet theory to identify the Floquet ground state. We derive a general variational principle to compute the Floquet ground state in large interacting periodically driven systems, and use it to develop a matrix product state algorithm. In driven nonintegrable chains of more than 100 interacting spins, our numerical simulations exhibit a gapped, area-law entangled Floquet ground state in extended parameter regimes; the ground-state manifold can support both dressed equilibrium order (e.g., Floquet antiferromagnets) and inherently nonequilibrium order (e.g., ground-state time crystals). This quantum order is protected by a finite average-energy gap, which closes at phase transition points upon changing model parameters. We decompose Floquet phases of matter into their equilibrium and nonequilibrium elements: whereas the Floquet ground state at any fixed time is a representative of an equilibrium phase of matter, the nonequilibrium content is entirely produced by the drive holonomy and is geometric. Finally, we identify quasilocal counterdiabatic driving as a mechanism for the stability against heating of gapped Floquet ground states in nonintegrable quantum systems, and argue why Floquet ground states evade the Eigenstate Thermalization Hypothesis. Our work enables the study of interacting nonequilibrium matter deep into the many-body regime, and lays the foundations for the engineering of strongly correlated ordered quantum states.
• Abstract（参考訳）: クリーンで相互作用し、周期的に駆動されるシステムは、安定な秩序状態の形成を妨げる特徴のない無限の温度状態に熱化すると考えられている。 ここでは、前温次数とは異なる安定な量子秩序と、平均エネルギー作用素の基底状態における相転移を示す。 時間進化を幾何学的および平均エネルギー力学に分解し、幾何学的フロケット理論を用いてフロケット基底状態を特定する。 我々は,大規模な対話型周期駆動システムにおいてFloquet基底状態を計算するための一般的な変動原理を導出し,それを行列積状態アルゴリズムの開発に利用する。 相互作用する100個以上のスピンの駆動非可積分鎖において、我々の数値シミュレーションは、拡張パラメータ状態における領域-法則の絡み合ったFloquet基底状態を示し、基底状態多様体は、非平衡秩序(例えば、Floquet反強磁性体)と本質的に非平衡秩序(例えば、基底状態時間結晶)の両方をサポートすることができる。 この量子秩序は有限平均エネルギーギャップによって保護され、モデルパラメータの変化に伴う相転移点で閉じる。 我々は、物質のフロケット相をその平衡および非平衡要素に分解する:任意の一定時間におけるフロケット基底状態は物質の平衡相を表すが、非平衡含量は駆動ホロノミーによって完全に生成され、幾何学的である。 最後に,Floquet基底状態の非可積分量子系における加熱に対する安定性のメカニズムとして準局所的反断熱駆動を同定し,なぜFloquet基底状態が固有状態熱化仮説を回避するのかを議論する。 我々の研究は、多体状態の奥深くで非平衡物質を相互作用させることを可能にし、強く相関した秩序量子状態の工学の基礎を築いた。

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