論文の概要: Quantum state revivals, time quasicrystals, and entanglement steering in a Fibonacci-driven central-spin model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.35555v1
• Date: Mon, 26 Oct 2026 14:57:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-29 18:12:32.835653
• Title: Quantum state revivals, time quasicrystals, and entanglement steering in a Fibonacci-driven central-spin model
• Title（参考訳）: フィボナッチ駆動中心スピンモデルにおける量子状態回復、時間準結晶、エンタングルメントステアリング
• Abstract要約: 本研究では,フィボナッチ駆動型中心スピンモデルを用いて,完全回復と時間準結晶(TQC)を実現する方法を提案する。 我々は、特別なクリフォード点において、このシステムは、衛星スピン磁化の完全な準周期振動を示すことを示した。 これらの振動は、クリフォード点から偶数個の衛星スピンのためにさらに遠ざかっており、クリフォードプロキシメートTQCが形成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Motivated by the search for non-equilibrium phases of matter beyond the Floquet paradigm, we propose a route to realize perfect revivals and time quasicrystals (TQCs) in a Fibonacci-driven central-spin model with Ising interactions between the central and satellite spins in the absence of disorder. We analytically demonstrate that when the interaction strength, $λ$ is tuned to $2 m π$, no entanglement is generated between the central and satellite spins at stroboscopic times, independent of the strength of the transverse driving field and the drive sequence. This leads to indefinitely long-lived quasiperiodic oscillations in satellite spin magnetization. Furthermore, for initial states with a definite bath magnetization, no entanglement is generated when the transverse driving field, $θ$ is tuned to $π$ for any value of $ λ$, and the satellite spin magnetization oscillations exhibit period-3 revivals at Fibonacci times. Examining the robustness of these oscillations away from this fine-tuned limit, we identify a parameter regime where the quasiperiodic response does not decay over the timescales probed, giving rise to a long-lived $π$-pulse-proximate TQC regime. We further show that at special Clifford points, the system exhibits perfect quasiperiodic oscillations of the satellite spin magnetization, with a parity-dependent Fourier response. This response persists over the timescales probed, even away from the Clifford points for an even number of satellite spins, leading to the formation of a Clifford-proximate TQC. Finally, we demonstrate that at this Clifford points, the system is steered along an entangled trajectory, leading to the dynamical generation of Bell-cat and spin-cat states. These states exhibit magnetization of collective spin fluctuates quadratically with the number of satellite spins, thereby enabling Heisenberg-limited metrology.
• Abstract（参考訳）: フィボナッチ駆動型中心スピンモデルにおいて,Floquetパラダイム以外の物質の非平衡位相の探索に動機付けられ,障害のないときに中心スピンと衛星スピンのイジング相互作用を伴う完全回復と時間準結晶(TQC)を実現する方法を提案する。 我々は, 相互作用強度のλ$が2m π$に調整されると, 横方向駆動場の強度と駆動シーケンスとは無関係に, 中心スピンと衛星スピンの絡み合いは発生しないことを示した。 これは、衛星のスピン磁化において、無限に長寿命の準周期振動をもたらす。 さらに、一定の入浴磁化を持つ初期状態の場合、横方向の駆動磁場において、$θ$が$ λ$の任意の値に対して$π$に調整され、衛星スピン磁化振動はフィボナッチ時代に周期-3の再生を示す。 この微調整された極限からこれらの振動のロバスト性を調べると、準周期応答が探索された時間スケールで崩壊しないパラメータ状態が特定され、長寿命な$π$パルスのTQC状態が生じる。 さらに、特別なクリフォード点において、このシステムは、パリティ依存のフーリエ応答で、衛星スピン磁化の完全な準周期振動を示す。 この反応は、クリフォード点から偶数個の衛星スピンが遠ざかる時間スケールに留まり、クリフォードプロキシメートTQCが形成される。 最後に、このクリフォード点において、系は絡み合った軌道に沿って操舵され、ベル・キャット状態とスピン・キャット状態が動的に生成されることを示した。 これらの状態は、集合スピンの磁化を衛星スピンの数で2次に変動させ、したがってハイゼンベルクに制限されたメトロジーを可能にする。

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