Bridging quantum many-body scar and quantum integrability in Ising chains with transverse and longitudinal fields
量子多体痕(QMBS)和量子可积性(QI)是孤立系本征态热化假说(ETH)被打破的两种不同机制。在这项工作中,我们揭示了一个光滑的路线,连接这两个ETH打破机制的伊辛链与横向和纵向领域。具体地说,从初始Ising反铁磁态出发,我们发现通过同时改变Ising耦合($J$)和纵向场($h$)而保持它们的比值不变,动力学系统经历了从QMBS到QI的平滑的非热交叉,这对应于具有任意最近邻排斥的Rydberg哈密顿量.偏离这个比例,我们进一步确定了一个连续的热化轨道($h,J$)平面,正是由伊辛过渡线,这表明热化和量子临界点之间的密切关系。最后,我们绘制出一个完全不同的动力学相图从一个初始的铁磁状态,热化被证明是同样促进的共振自旋翻转在特殊的比例$J$和$h$。通过桥接伊辛链中的QMBS和QI,我们的结果证明了ETH在更广泛的物理环境中的击穿,这也提出了一种通过非平衡动力学中的热化来表征量子相变的替代方法。
2022-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal transport in $T\bar{T}$-deformed conformal field theories: from integrability to holography
本文利用基于可积性的广义流体力学和全息术,研究了(1+1)维共形场论(CFTs)中能量和动量的输运问题,其中CFTs被一个无关算子$T\bar{T}$变形.这两种互补的方法使我们能够研究非均匀淬火后的能量和动量输运,推导出精确的非平衡稳态(NESS),并计算Drude权重和扩散常数。我们的分析表明,所有这些量满足普适公式,无论潜在的CFT,从而推广这些量在纯CFTs的普适公式。作为一个健全的检查,我们还确认,确切的动量扩散常数同意的共形扰动。这些基本的物理见解对我们理解$T\bar{T}$变形的CFTs具有重要的意义。首先,它们从动力学观点提供了对$T\bar{T}$ -变形的$\mathrm{AdS}_3$ / $\mathrm{CFT}_2$对应的第一次检查。其次,我们能够识别$T\bar{T}$变形的CFTs和可逆元胞自动机之间的显着联系。
2021-03-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Onset of quantum chaos in one-dimensional bosonic and fermionic systems and its relation to thermalization
利用完全精确对角化方法,研究了一维无带隙玻色子和费米子系统从可积性到量子混沌的能级统计和本征向量的结构。这些系统在只有最近邻项的情况下是可积的,而次最近邻跳跃和相互作用的加入可能导致混沌的开始。我们发现,下一个最近邻项的强度需要观察清晰的签名不可积性是成反比的系统大小。有趣的是,向混沌的转变也被认为取决于粒子统计,玻色子首先对可积性破缺项做出反应。此外,我们讨论了使用离域措施的主要指标的交叉,从可积到混沌和随之而来的可行性量子热化在孤立系。
2010-03-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Correlations of zero-entropy critical states in the XXZ model: integrability and Luttinger theory far from the ground state
将有限的能量密度注入量子系统通常会导致以指数衰减相关性为特征的“熔化”状态,就像有限温度平衡情况下的情况一样。这条规则的一个重要例外是那些在高能量时保持低熵的状态。有趣的是,这种状态仍然可以显示量子临界性的特征,特别是在一维中。在这里,我们考虑通过将基态的磁振子费米海分裂成单独的部分而获得的各向异性海森堡量子自旋链中的高能态。使用基于可积性的方法,我们提供了一个详细的研究静态和动态自旋自旋相关。它们带有费米海分裂的独特特征,在最终的实验实现中可以观察到。更进一步,我们采用多分量Tomonaga-Luttinger模型,以预测静态相关性的渐近性。对于这个有效场论,我们从能量学中固定所有的普适指数,并使用矩阵元素的有限尺寸标度固定所有的非普适相关前因子。直接从可积性和那些新兴的Luttinger场论的描述所得到的相关性被证明是在非常好的对应关系,如预期的那样,为大距离渐近,但令人惊讶的是,也为短距离的行为。最后讨论了可动杂质模型中动力学关联的描述,阐明了有效场论参数与Bethe Anklund解的关系。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Thermal conductivity of the one-dimensional Fermi-Hubbard model
利用密度矩阵重整化群方法研究了有限温度下一维费米-哈伯德模型的热导率。该模型的可积性引起了弹道热输运。我们计算了各种相互作用下半填充时热Drude重量的温度依赖性,并且计算了无限温度下的填充依赖性。的有限频率的贡献源于这一事实,即能量流是不是一个守恒量的调查以及。我们报告的证据表明,打破通过最近邻相互作用的可积性导致消失德鲁德权重和扩散能量传输。此外,我们表明,在可积的情况下,能量传播弹道在局部淬火与初始不均匀的能量密度档案。我们讨论了我们的结果的相关性热化在超冷量子气体实验和准一维材料的运输测量。
2016-09-12 cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of fractionalization in spin liquids from interlayer thermal transport
量子自旋液体(QSL)是具有分数激发态的物质的有趣相态。一些准二维材料已被提出作为候选QSL,但在这些系统中的分馏的直接证据仍然缺乏。在本文中,我们表明,在层状QSL的面间热导率进行了独特的签名的分馏。我们研究了几种类型的无带隙QSL阶段-一个$Z_2$ QSL与狄拉克光谱或自旋费米表面,和一个$U(1)$ QSL与费米表面。在所有情况下,平面内和$c-$轴的热导率具有不同的幂律依赖于温度,由于在两个方向上的不同的传输机制:在平面中,热电流由分数激发携带,而平面间电流由整数(非分数)激发携带。在具有费米面的层状$Z_2$和$U(1)$ QSL中,$c-$轴向热导率在参数上小于面内热导率,但在参数上大于低温下声子贡献。
2018-10-11 cond-mat.str-el
Nonequilibrium quantum dynamics and transport: from integrability to many-body localization
我们回顾了多体量子系统的非平衡动力学量子淬火后的空间不均匀性,无论是在哈密顿量或在初始状态。我们专注于可积和多体局域化系统,无法自我热化的隔离和标准的流体动力学图片打破。重点是普遍的动力学,非平衡稳定状态和新的动力学阶段的物质,并在相变远离热平衡。我们描述了可积和多体定域系统的无穷多个守恒律是如何导致复杂的非平衡态的,超越了传统的统计力学的教条。
2016-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Integrability of quantum chains: theory and applications to the spin-1/2 $XXZ$ chain
在这篇文章中,我们回顾了量子系统在一维空间中的可积性理论。我们介绍的基本概念,如杨巴克斯特方程,交换电流,代数贝特不等式。相当广泛地,我们提出了在有限温度下的晶格路径积分制定和适当的转移矩阵方法(量子转移矩阵)的基础上的可积量子系统的治疗。对自旋为1/2的$XXZ$链的种子模型进行了一般的方法,导出了该链的比热、磁化率和有限温度下的导热系数Drude重量等热力学性质。
2005-02-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Classical signatures of quenched and thermal disorder in the dynamics of correlated spin systems
本研究以约10,000个自旋的超胞验证半经典方法,揭示经典无序模型中类似量子纠缠相的散射特征可由淬致无序或经典简并产生。
2025-01-07 cond-mat.str-el
Anisotropy of Thermal Conductivity and Possible Signature of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in CeCoIn_5
在磁场垂直于c轴的情况下,我们测量了重费米子超导体CeCoIn_5在上临界场附近的热导率。热导率在低于临界温度T_0 ~ 1 K的超导相界处出现不连续的跳跃,表明从二级到一级相变的转变,证实了最近对CeCoIn_5比热测量的结果。此外,热导率随场的变化在低于超导临界场的场H_k处显示出一个扭结,这与最近发现的比热异常非常吻合,初步认为是空间非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超导态的出现。我们的研究结果表明,热传导性增强内的FFLO状态,并要求进一步的理论研究的顺序参数的真实空间结构(和,特别是,结构的旋涡)和内的非均匀FFLO状态的热输运。
2004-01-13 cond-mat.str-el
Weak integrability breaking perturbations of integrable models
本文提出任意阶弱可积性破缺微扰的系统构造,揭示其准守恒量与 $τ\simλ^{-2\ell}$ 慢热化机制,并用于多种典型可积模型。
2024-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical thermal response functions for strongly correlated one-dimensional systems
本文研究了两个一维模型,即Hubbard模型和无自旋费米子$t$ - $V$模型的热响应函数。通过精确对角化有限大小的系统,我们计算动态的电,热电,和热传导率通过久保形式主义。热功率(塞贝克系数),洛伦兹数和无量纲的品质因数,然后构建的物理界的理论和实验上都非常感兴趣的数量。我们还几何挫败这些系统和破坏可积性的列入第二个邻居跳。这些挫折系统被证明有增强的热电势和洛伦兹数在中低温。
2007-06-07 cond-mat.str-el
Hydrodynamics of weak integrability breaking
本文综述了在广义流体力学(GHD)框架下对近可积模型的理解的最新进展。可积系统具有无穷多个守恒量和稳定的准粒子激发:当可积性被破坏时,只有少数剩余守恒量存在,最终导致热化、混沌动力学和常规流体力学。在这篇综述中,我们总结了最近的努力,考虑到小的可积性打破条款,并描述从GHD标准流体力学的过渡。我们讨论了目前的艺术状态,重点是弱非均匀的潜力,广义玻尔兹曼方程和碰撞积分,以及束缚态复合效应。我们还确定了未来工作的重要开放问题。
2021-11-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Onset of many-body quantum chaos due to breaking integrability
有限大小的可积量子系统一般对足够弱的可积破缺扰动是鲁棒的,但如果可积破缺足够强,则会变成量子混沌和热化。我们认为,量子混沌的开始可以用Fock空间的离域过程来描述,其中可积系统的本征态被看作是“Fock态”。可积破缺微扰在这个Fock空间中引入了跳跃,当这个跳跃使这个空间中的多体本征态离域时,混沌就开始了。根据占主导地位的福克空间跳跃的范围,离域可以通过交叉发生,也可以通过在适当的大系统动态极限中变得尖锐的过渡发生。在任何一种情况下,扰动强度在混沌的发病率在通常的热力学极限为零,与大小的依赖性,我们估计分析和计算的几个特定的模型。我们还确定了两个中间的有限尺寸依赖制度:一般有一个中间的非混沌制度,其中可积性被打破强烈到足以产生一些系统范围内的多体共振,但不足以热化系统。在空间扩展的系统中(但不是在量子点中),在混沌区域之间也存在交叉或过渡,其中系统尺寸与可积系统的准粒子的平均自由程的比率与1相比是小的对大的。
2022-05-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Absence of Thermalization in Finite Isolated Interacting Floquet Systems
传统观点认为,孤立的相互作用周期驱动(Floquet)系统的长时间行为是一个无特征的最大熵状态,其特征是无限的温度。努力阻挠这个无趣的固定点包括添加足够的无序,以实现Floquet多体局域相或工作在一个狭窄的区域的驱动频率,以实现玻璃状的非热行为在很长的时间。在这里,我们表明,在清洁系统的Floquet本征态可以表现出非热行为,由于有限的系统尺寸。我们考虑一个一维的无自旋费米子系统与最近邻相互作用的相互作用项驱动。有趣的是,即使没有静态组件的相互作用,quasienergy频谱包含间隙和一个显着的分数的Floquet本征态,在所有quasienergy,有非热平均doublon密度。我们表明,这种非热行为出现,由于紧急可积性在大的相互作用强度,并讨论了如何打破与系统大小的幂律依赖的可积性。
2018-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quantum mutual information as a robust probe of integrability in open quantum systems
Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
提出基于Haar平均总关联和(aSTC)的框架,利用其长时间平均值和时间涨落区分可积与混沌动力学,在非马尔可夫噪声下比OTOC更具鲁棒性。
2026-07-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of the nematic ordering transitions in the thermal conductivity of d-wave superconductors
我们研究了d波超导体中伊辛量子相变的实验特征,与超导态中晶格对称性从四方晶系到正交晶系的变化有关。这种跃迁的特征是费米速度$v_F$和能隙速度$v_Δ$之比流向一个最大各向异性的不动点,即重整化群不动点位于(v_Δ/v_F)^*=0$。我们的主要观点是,这个固定点的对数方法在热输运中具有可见的特征。准粒子对热输运的贡献的分析是在动力学方法的框架内进行的,这表明,热导率增强附近的临界点。我们研究的另一个方面是在测量的热输运系数的稀释无序和电子相互作用的相互作用。
2009-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uncovering Local Integrability in Quantum Many-Body Dynamics
本文利用最多124个可编程量子比特研究周期驱动自旋晶格,通过重构隐藏的局域运动积分算符,揭示无序诱导局域化区域中的可积动力学。
2025-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Probing thermalization in quenched (non-)integrable Fermi-Hubbard models
利用数值精确方法,我们研究了任意团簇拓扑结构上的费米-哈伯德模型。我们专注于这个问题,系统最终平衡,甚至热化后的相互作用淬火时,最初准备在系统和浴之间的高度纠缠的状态。我们发现,在可积集群的运动常数防止平衡的热状态。我们讨论了在平衡和热化过程中涨落的大小以及可积性的影响。研究了实空间拓扑,特别是无限值域图对平衡和热化的影响。
2020-06-27 cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of rare states and thermalization in a theory with confinement
量子多体系统的非平衡动力学存在着二分法。在可积性的存在下,局部算子的期望值平衡到广义Gibbs系综所描述的值,广义Gibbs系综保留了关于系统初始状态的广泛记忆。另一方面,在一般系统中,这样的期望值放松到由热系综描述的固定值,仅由状态的能量固定。理解这种二分法的核心是本征态热化假设(ETH):不可积系统中的单个本征态是热的,在这个意义上,期望值与本征态能量设定的温度下的热预测一致。在违反ETH的系统中,可以避免热化。因此,确定ETH的有效性范围对于理解给定的量子系统是否热化至关重要。在这里,我们研究了一个简单的模型与限制,量子伊辛链与纵向场,其中ETH是违反。尽管缺乏可积性,但仍存在罕见的(非热)状态,这些状态一直存在到光谱中。这些是禁闭的直接结果:成对的粒子被禁闭,形成新的“介子”激发,其能量在系统大小中可以是广泛的。我们表明,这种状态是非热的连续和相应的晶格模型的低能谱。我们强调,这种状态的光谱内的存在有重要的后果,与某些淬火导致热化和本地观测值的演变不顺利。
2019-05-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变,我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点,在热导率;取决于温度,电导率的几个数量级的变化,提供了一个工具,以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermalization and Possible Signatures of Quantum Chaos in Complex Crystalline Materials
复杂的绝缘体和强关联电子系统托管在类似的复杂的晶体结构的热扩散率数据的分析表明,量子混沌是一个很好的描述热化过程中,这些系统,特别是在高温制度的许多声子带和它们的相互作用占主导地位的热输运。在这里,我们观察到,这些系统的扩散热输运是由一个通用的普朗克时间尺度$τ\sim \hbar/k_BT$,和一个独特的速度$v_E$。具体地说,$v_E \approx v_{ph} $用于复杂绝缘体,而$v_{ph} \lesssim v_E \ll v_{F}$用于强关联巡回电子($v_{ph}$和$v_F$分别是声子和电子的速度)。对于复杂的相关电子系统,我们进一步表明,电荷扩散率,同时也达到普朗克弛豫约束,主要是由费米速度的电子,因此表明,它是唯一的热(能量)扩散率,描述混沌扩散。
2020-01-11 cond-mat.str-el hep-th
Simulating generalised fluids via interacting wave packets evolution
Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS UMR 8089, CY Cergy Paris Université(理论与建模物理实验室,CNRS UMR 8089,塞吉巴黎大学)
通过相互作用波包演化模拟广义流体,提供高效框架以处理破坏可积性扰动并揭示热化与长程相关性的关系
2025-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Integrability Breaking and Coherent Dynamics in Hermitian and Non-Hermitian Spin Chains with Long-Range Coupling
College of Physics and Materials Science, Tianjin Normal University(天津师范大学物理与材料科学学院)
本研究通过长程非厄米特相互作用项H_n,揭示了量子系统从积分到混沌的转变机制,并发现非热化量子多体疤痕在强扰动下仍保持相干动力学。
2025-12-16 cond-mat.str-el quant-ph
Thermal signatures of pairing correlations in nuclei and nano-scale metallic grains
原子核和纳米尺度的金属颗粒之间的体极限,其中的巴丁-库珀-施里弗(BCS)理论的超导性是有效的,和波动主导的制度,其中BCS理论崩溃的配对相关的交叉制度。在这种波动为主的制度,配对间隙是可比的或小于单粒子的平均水平间距。我们讨论的热签名的配对相关的原子核和超小的金属颗粒,尽管配对场的大波动的生存。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-resolved thermal signatures of Majorana-Kondo interplay in double quantum dots
从理论上研究了T型双量子点与拓扑超导纳米线耦合的Majorana零能模的热电输运性质。使用数值重整化群方法进行计算,重点是输运制度,系统表现出两阶段的近藤效应。结果表明,Majorana准粒子泄漏到双点系统中导致近藤效应第二阶段的半抑制,这一现象通过电荷和热导的分数值揭示出来,并在Seebeck系数中引起新的共振.热传导满足修正的Wiedemann-Franz定律。最后,强电子相关性的马约拉纳诱导的干扰的相互作用进行了讨论的自旋塞贝克效应,所考虑的设置的一个独特的功能的行为。
2022-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phase transition and nontrivial thermal Hall signatures in honeycomb lattice magnets
我们从长程磁序和自旋分裂之间的相互作用,以及塞曼耦合下的外部磁场,在蜂窝晶格磁体的自旋能带拓扑结构和工程。Néel序和磁场的协同作用可以重构自旋带,并驱动从长程有序和具有半子拓扑序的手征自旋液体共存相到常规磁序的拓扑相变.我们的预测可以立即通过热霍尔传输测量蜂窝晶格磁体之间被调谐到接近量子临界点进行测试。我们的理论也应该阐明蜂窝Kitaev材料与紧急马约拉纳费米子带的临界行为。我们提出了一个可能的相关性自旋1/2蜂窝状自旋液体候选材料在$_3$铜$_2$钒$_9$。
2020-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Generalized Spin Helix States as Quantum Many-Body Scars in Partially Integrable Models
提出一种通用机制构建具有任意大局部希尔伯特空间维度的部分可积模型,通过在Temperley-Lieb代数生成元组成的可积自旋链中引入可积性破缺项,在非可积子空间中识别出广义自旋螺旋态作为精确量子多体疤痕,揭示了可积性与多体疤痕的联系。
2024-03-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Thermal Hall signatures of non-Kitaev spin liquids in honeycomb Kitaev materials
激励最近激增的Kitaev材料讨论的场驱动现象,特别是有限的热霍尔效应的实验观察和理论建议的出现额外的自旋液相超出常规Kitaev自旋液体,我们开发的热霍尔效应的理论理解蜂窝Kitaev材料在磁场。我们的重点是具有自旋费米表面的无带隙U(1)自旋液体,它已被证明是场诱导相。我们证明,在存在的自旋允许的,第二邻居Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用这些自旋液体引起一个有限的,非量子化的,热霍尔电导在磁场。这种热霍尔效应的微观起源可以追溯到Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和塞曼耦合的相互作用,它产生了内部U(1)规范通量,扭曲了出射自旋子的运动。我们认为,这种非量子化的热霍尔效应是一个通用的响应Kitaev模型的耦合范围。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Integrability breaking and bound states in Google's decorated XXZ circuits
通过超越实验规模的经典模拟,验证了Google装饰XXZ电路中有限光子束缚态在非可积条件下的稳健性,并发现其谱统计异常,而低密度下热化更快,表明异常动力学仅属零密度稀释系统。
2023-07-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Population imbalanced lattice fermions near the BCS-BEC crossover: II. The FFLO regime and its thermal signatures
我们研究了二维吸引哈伯德模型中高布居数不平衡对BCS-BEC交叉耦合态的影响,并重点研究了热效应对Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的影响.使用一种方法,保留所有的经典热波动的FFLO状态,我们估计一个非常低的$T_c$,并推断出一个强烈的一阶正常状态到FFLO过渡。$T_c$比平均场估计值低一个数量级。我们跟踪费米动量分布,态密度,和配对结构因子深入到正常状态。尽管$T_c$本身较低,但配对结构因子在高温下仍保持有限动量配对的微弱特征,而自旋分辨态密度随着温度的升高从“赝能隙”FFLO特征变为无能隙和赝能隙。这些结果映射出相当窄的温度窗口,和不同的物理指标,相关的冷原子光晶格上的FFLO状态,并补充了我们的工作在较低的字段“突破对”状态。
2016-05-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con