Ideal quantum glass transitions: many-body localization without quenched disorder
我们探讨了量子不变的量子多体系统进行动态玻璃化转变,遍历性和平移不变性自发打破的可能性,完全由量子效应驱动。在类似的经典系统中,存在这样一个理想的玻璃化转变仍然是一个有争议的问题,一个真正的相变预测在量子制度。这种理想的量子玻璃化转变可以看作是由于自生无序引起的多体局域化转变。尽管它们缺乏热化,这些无无序的量子玻璃不具有广泛的局部守恒算子,不像具有强淬火无序的多体定域系统。
2013-11-06 cond-mat.dis-nn
From single-particle to many-body mobility edges and the fate of overlapped spectra in coupled disorder models
本文通过扩展态与局域态在重叠谱中的耦合机制,统一解释了一维单粒子、高维单粒子及一维多体无序模型中迁移率边的形成条件,并用多个模型验证了该机制的普适性。
2023-07-04 cond-mat.dis-nn
Disorder in quantum many-body systems
杂质、缺陷和其他类型的缺陷在现实的量子多体系统中普遍存在,并且在固态材料中基本上不可避免。通常,这种随机无序被认为是纯粹负面的,因为它被认为阻止了有趣的新的物质量子态的形成,并涂抹了与它们之间的相变相关的尖锐特征。然而,无序也是造成各种有趣的新现象的原因,这些现象没有干净的对应物。这些包括单粒子波函数的安德森局域化、孤立多体系统中的多体局域化、奇异量子临界点和“玻璃态”基态相。这篇简短的评论集中在这一领域的两个独立但相关的子主题。首先,我们回顾了在什么条件下不同类型的随机性影响的量子多体系统中的低温相的稳定性和相应的相变的稳定性。其次,我们讨论的命运量子相变,是不稳定的混乱,以及非常规的量子格里菲斯阶段出现在他们的附近。
2018-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Energy delocalization in strongly disordered systems induced by the long-range many-body interaction
随机系统中的安德森局域化1对激发转移振幅V(r)的距离依赖性敏感。在d维系统中,如果V(r)随距离r的减小比1/r^d慢,那么由于远距离分离的量子态的共振相互作用,所有激发都在任意强的无序下离域(图1)。在有限温度T>0时,激发的密度是有限的,并且它们可以通过它们的相互作用而相互影响。许多涉及多个单粒子激发的同时跃迁的体激发为能量离域和传输创建了额外的通道。这里我们证明,如果激发的相互作用随距离的减小慢于1/R^(2d),则激发在有限温度下是离域的,与无序无关。这种离域性导致量子计算机模型中1/2自旋相互作用系综的退相干率有限,从而限制了量子硬件的性能。在包括杂质半导体在内的各种物理体系中,尽管零温时电子完全局域化,但它也导致了有限温度下能量和粒子的离域和输运。
2006-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Finite-size scaling with respect to interaction and disorder strength at the many-body localization transition
通过研究能级统计,我们提出了一个有限尺度的相互作用和无序强度的标度在多体局域化(MBL)跃迁的临界区域自旋-1/2 XXZ自旋链与随机场.我们展示了如何从热到MBL阶段的动态过渡取决于相互作用与无序通过评估相邻能级间距的比率,从而扩展了以前的研究,其中相互作用耦合是固定的。我们引入一个额外的临界指数,以描述MBL过渡的非平凡的相互作用依赖。它的特征在于无序强度与相互作用耦合功率相对于超临界指数的比值,而不是它们之间的简单比值。
2018-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Many body localization transition with correlated disorder
研究了一维空间关联无序系统中多体局域化(MBL)相变的临界性质。我们考虑一个一般的家庭的无序模型,参数化的无序耦合的波动有多强时,粗粒度的大小$\ell$的区域。对于不相关的随机性,这些波动的特征尺度是$\sqrt{\ell}$ ;更一般地,它们的尺度是$\ell^γ$。我们讨论了正相关的疾病($1/2 < γ< 1$)和非正相关的,或“超均匀”的疾病($γ< 1/2$)。我们认为,在混乱的关系通常是无关的MBL过渡。此外,假设MBL跃迁由Morningstar \emph{et al.} [Phys. Rev. B 102,125134,(2020)]最近发展的重整化群方案描述,我们认为即使是正相关无序也会使临界理论保持不变,尽管它修改了多体局域相的某些性质。
2022-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Controlled engineering of extended states in disordered systems
我们描述了如何工程师波函数离域的无序系统模型的紧束缚哈密顿在d>1维。我们分析表明,一个简单的产品结构的随机现场的势能,加上适当选择的跳跃强度,允许共振散射过程导致沿一个方向的弹道输运,并控制共存的扩展布洛赫状态和各向异性本地化的状态在光谱中。我们证明,这些功能坚持在热力学极限的连续范围内的系统参数。数值结果支持这些研究结果,并突出了扩展制度的鲁棒性相对于有限系统的精确共振条件的偏差。该系统的定位和传输特性几乎可以随意地在每个方向上独立地进行设计。这项研究提出了设计无序势的可能性,作为开关器件和带通滤波器的量子波,如光晶格中的物质波。
2012-08-07 cond-mat.dis-nn
Dipolar Bose gas with three-body interactions in weak disorder
利用Hartree-Fock-Bogoliubov理论研究了具有高斯关联函数的弱无序对具有三体相互作用的偶极玻色气体的影响。适当地计算了量子涨落、热涨落和无序涨落对凝聚亏损、单体密度关联函数以及物态方程和基态能量的修正。我们发现,有趣的相互作用的无序,偶极-偶极相互作用和三体相互作用在系统的物理中起着重要的作用。有趣的是,我们发现三体相互作用释放的原子位于各自的随机势的最小值。
2019-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Floquet engineering topological many-body localized systems
我们展示了如何二阶Floquet工程可以用来实现系统中,多体局域化与拓扑性质共存的驱动系统。这允许人们即使在高能量下也能实现和动态控制拓扑保护的量子位。Floquet工程-周期性驱动的非平衡系统可以有效地模拟不同哈密顿量的物理学的想法-用于模拟一维自旋之间的有效三体相互作用,仅使用时间相关的两体相互作用。在有效系统中,模拟拓扑和无序共存,这为多体局域化的相互作用提供了一条有趣的途径,违背了我们对热力学的标准理解,以及物质的拓扑相,这是基础和技术上的重要性。我们明确地展示了如何结合Floquet工程,拓扑和多体局域化允许一个收获的优点(随时间变化的控制,拓扑保护和减少加热,分别)的每个这些子字段,同时保护他们的缺点(加热,静态控制参数和强无序)。
2020-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Inverting multiple quantum many-body scars via disorder
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心)
本研究通过通用形式体系揭示无序可将常规量子多体伤疤反转为多体重叠量子多体伤疤,该态影响大无序区非平衡动力学,丰富了非热系统类型并关联了两类弱遍历性破缺机制。
2026-08-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body Localization Transition of Ising Spin-1 Chains
本文通过精确对角化研究一维伊辛自旋-1链的多体局域化相变,比较随机无序与准无序、不同自旋相互作用及周期驱动的影响,证明其与自旋-1/2链均可发生多体局域化相变。
2024-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Imperfect Many-Body Localization in Exchange-Disordered Isotropic Spin Chains
本文用精确对角化研究具有 SU(2) 非阿贝尔对称性和交换无序的 Heisenberg 自旋链,发现强无序下仅形成不完全多体局域化相,并可由能级间隔比方差的标度行为识别。
2023-02-07 cond-mat.dis-nn
Self-consistent theory of many-body localisation in a quantum spin chain with long-range interactions
多体局域化研究无序量子自旋1/2链与长程幂律相互作用,和不同的幂律指数之间的相互作用的纵向和横向自旋组件。利用以Fock空间中局域传播子及其自能为中心的自洽平均场论,得到了局域化相图,它是作用于纵向自旋分量的随机场的幂律指数和无序强度的函数。分析结果得到证实,使用的水平统计,纠缠熵,参与熵,通过精确对角化得到的研究和互补的数值诊断。我们发现,增加横向自旋组件之间的相互作用的范围阻碍本地化,并提高了临界无序强度。与此形成鲜明对比的是,纵向自旋组件之间的相互作用范围的增加被发现,以提高本地化和降低临界无序。
2019-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Many-Body-Localization : Strong Disorder perturbative approach for the Local Integrals of Motion
对于随机量子自旋模型,重新讨论了实自旋算符周围的局域运动积分的强无序微扰展开。重点是与其他属性的多体局域化阶段,特别是在本地磁化的动态和本地运营商的矩阵元素的统计本征态的基础上的内存的联系。最后,从纠缠熵的角度分析了一个玩具模型中的多体局域化跃迁。
2018-04-03 cond-mat.dis-nn
Many-body localization with mobility edges
我们构造了一个可解的多体局域化自旋链模型。这个简单的模型不仅从理论上证明了相互作用的一维无序系统中迁移率边的存在,而且使我们能够研究它们的物理性质。通过建立MBL和量子中心极限定理(QCLT)之间的联系,我们表明,多体局域化-离域跃迁可以看作是调整能谱中的迁移率边缘。由于单个本征态的有效无序强度取决于能量密度,我们确定“能量分辨无序强度”作为流动性边缘出现的物理机制,并通过论证其存在于包括随机场海森堡链在内的一大类模型中来支持这种机制的普遍性。我们还构建了具有多个移动边缘的模型。我们所有的构造都可以成为几何不变的。
2015-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stability of many-body localization in two dimensions
本文利用超冷原子在最大24×24格点的二维光学晶格中研究多体局域化稳定性,发现随机无序下转变点随尺寸增大而升高,而准周期无序下无尺寸依赖性,表明二维MBL可能稳定。
2025-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Ground-state energy distribution of disordered many-body quantum systems
极值分布的研究范围广泛的问题,从低温无序系统的平衡特性的自然灾害的发生。本文主要研究无序多体量子系统的基态能量分布。我们推导出一个解析表达式,在调整参数,再现高精度的基态能量分布的系统,我们认为。对于某些模型,它与由高斯随机矩阵得到的Tracy-Widom分布一致。它们包括横向伊辛模型、Sachdev-Ye模型和PXP模型的随机化版本。对于其他系统,如具有随机耦合的玻色-哈伯德模型和用于研究多体局域化的无序自旋1/2海森堡链,其形状与特雷西-威多姆分布不一致。我们的解析表达式捕获了所有这些分布,从而对最低能级起作用,类似于Brody分布对光谱的大部分所起的作用。
2022-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Disorder enhanced quantum many-body scars in Hilbert crystals
我们考虑一个模型中产生的便利里德堡链的位置无序的特点是一个希尔伯特空间的拓扑结构的$d$维超立方体。这使得多体动力学在希尔伯特空间上的单粒子动力学方面得到了直接的解释,并提供了多体和单粒子伤疤之间的明确联系。利用这一观点,我们表明,一个可积性破坏的障碍,提高了疤痕,其次是抑制的动力学,由于强大的本地化的本征态在大的障碍限制。接下来,将模型映射到自旋为1/2的XX海森堡链,为最近提出的Onsager疤痕[PRL ${\bf 124}$,180604(2020)]提供了一个简单的几何视角,它可以与希尔伯特空间边缘的疤痕相识别。这使得它们对某些类型的无序扰动不敏感的起源变得明显。
2020-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Flat-band many-body localization and ergodicity breaking in the Creutz ladder
我们研究了最近在光晶格中冷原子中实现的平带Creutz阶梯中的无无序多体局域化。在非相互作用的情况下,系统的平坦能带结构导致Wannier波函数局限于四个相邻的晶格位置。在有和没有相互作用的平带区,能级间距分析显示出类泊松分布,表明存在无无序局域化。对参与率倒数的计算支持这一看法。有趣的是,这种类型的本地化是强大的弱障碍,而对于强障碍,系统表现出一个交叉到传统的障碍诱导的多体本地化阶段。这种交叉的物理图片进行了详细研究。我们还观察到非遍历动力学的平带制度没有混乱。初始密度波图案的记忆被保存很长时间。
2019-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Probing many-body localization in a disordered quantum dimer model on the honeycomb lattice
数值研究了蜂窝晶格上无序量子二聚体模型中多体局域化跃迁的可能性。通过使用这个模型和国家的最先进的精确对角化和时间演化方法的特殊约束,我们探测本征态和动力学性质,并得出结论,在可用的时间和长度尺度(系统大小高达N=108网站)的本地化过渡的存在。我们批判性地讨论这些结果及其影响。
2020-12-15 cond-mat.dis-nn
Phenomenology of many-body localization in bond-disordered spin chains
本研究针对键无序自旋-1/2 XXZ自旋链中的多体局域化(MBL)区域,通过实空间重整化群方案发现本征态纠缠熵多峰分布等唯象特征,为实验探测该体系MBL现象提供基础。
2025-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Lindbladian Many-Body Localization
我们发现了一种新的本地化转变,改变了动力学的相干性在无序的多体自旋系统的马尔可夫耗散。该跃迁发生在Lindbladian超算符的中谱,其本征态在弱无序时服从非厄米随机矩阵理论的普适性,在强无序时表现出非对角自由度的局部化。这种Lindbladian多体局域化防止了由于相互作用而引起的多体退相干,并且有利于相干动力学的鲁棒性,其特征在于相干衰减率的刚性。
2022-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Solving efficiently the dynamics of many-body localized systems at strong disorder
介绍了一种有效地研究强无序弱相互作用下多体定域系统动力学性质的方法。我们的方法再现定性和定量的实时演化与多项式的努力,系统的大小和所需的时间尺度无关。我们使用我们的方法来研究量子信息的传播,关联函数,和时间波动的一维和二维MBL系统。此外,我们概述了进一步系统地提高精度的策略,并指出我们的方法与最近尝试在经典或人工神经网络中模拟量子多体系统的实时动力学的关系。
2019-06-30 cond-mat.dis-nn
Quantum jumps in driven-dissipative disordered many-body systems
本文通过形变Lindblad主方程研究驱动-耗散无序多体系统中量子跃迁对局域化转变的影响,发现减少量子跃迁可促进局域化相的出现。
2024-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Discrete disorder models for many-body localization
利用精确对角化技术,比较了几种无序模型,研究了一维海森堡链中的多体局域化现象。特别是,我们考虑一个家庭的离散分布的无序强度和比较的结果与标准的均匀分布。讨论了能级的统计性质和长时间非遍历行为。对于不同的离散分布的结果基本上是相同的连续分布,提供的无序强度是由随机分布的标准偏差重新调整。仅对于二元分布,观察到显著偏差。
2018-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Disorder engineering: From structural coloration to acoustic filters
本文研究了均匀介质中由固定长度的薄散射体随机排列而成的双层一维无序超材料中的波的安德森局域化。作为秩序和混乱之间的相互作用,我们确定了一个新的制度的强无序的本地化长度变得独立的数量的混乱,但取决于波激发的频率和固定长度的散射体的属性。作为一个自然存在的近一维无序双层的例子,我们计算了锦鲤的反射光谱的波长依赖使用实验测量的参数,并发现其银结构色的出现的主要机制可以解释通过安德森局域化的光在上述讨论的强无序制度的现象。最后,我们表明,通过调整固定长度的散射体的厚度,上述设计原理可用于工程无序的超材料,其选择性地允许谐波的基频被传输的效果,这是类似于在四分之一波长堆叠的半波腔的插入。然而,与半波腔的洛伦兹共振峰相比,我们发现我们的无序层具有高斯线形,其宽度随着无序层数目的增加而变窄。
2018-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Explicit construction of local conserved operators in disordered many-body systems
运动的局部积分--与哈密顿算子交换的准局部算子--的存在和特征编码了关于量子系统动力学的有价值的信息。特别是,强烈无序的多体系统一般可以避免热化时,有大量这样的运营商。在这项工作中,我们显式地构造局部守恒算子的$1$ D自旋链直接极小化他们的交换子的哈密顿量。我们证明了存在一个广泛的大集合的局部积分的运动在多体局域化阶段的无序XXZ自旋链。这些运营商被证明有指数衰减的尾巴,在遍历阶段的衰减是(最好的)多项式的子系统的大小。我们研究的代数性质的本地化运营商,并确认,在多体本地化阶段,他们很好地描述了“打扮”自旋运营商。
2016-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-Body Delocalization in Strongly Disordered System with Long-Range Interactions: Finite Size Scaling
利用$d=1$维系统中的有限尺寸标度研究了长程各向异性相互作用$1/R^α$耦合的$N$相互作用自旋在无序系统中的局域化.结果支持了无限系统在$α<2d$处不存在局域化,以及与分析理论相一致的临界能量无序$W_{c} \propto N^{2d-α}$的标度性,表明在相互作用的共振自旋对的子集中的能量离域是多体离域的前兆.在实际有趣的情况$α=d$中,自旋弛豫速率$k$对无序$k \propto W^{-2}$的依赖性已经被揭示.这种弛豫机制可以解释非晶固体中量子二能级系统的反常弛豫。
2014-10-29 cond-mat.dis-nn
Effects of auto-correlated disorder on the dynamics in the vicinity of the many-body localization transition
在相互作用量子系统中,冻结的非关联随机在位势的存在可以引起从遍历相到定域相的跃迁,即所谓的多体局域化。本文数值研究了自关联无序对具有多体局域化的一维多体量子系统的静态和动态性质的影响。具体而言,通过一些标准的措施,能级排斥和本地化的能量本征态,我们表明,在一维自旋1/2海森堡模型的现场电位之间的强关联度导致抑制的多体局域化阶段,而级别排斥减轻小的无序强度,虽然能量本征态仍然很好地扩展。我们的研究结果在时间域也得到了显著的体现,我们把重点放在时间域上,如返回概率和自旋自关联函数等实验相关观测量的时间演化所示。
2023-01-03 cond-mat.dis-nn
Many-body localization as a $d = \infty$ Anderson localization with correlated disorder
无序多体系统可以经历从扩展系综到定域系综的转变,称为多体局域化(MBL),这是近年来研究的热点。然而,安德森局域化(AL)和MBL之间的关系仍然是难以捉摸的。在这里,我们表明,MBL可以被看作是一个无限维AL与相关的无序在一个虚拟的晶格。我们使用无序XXZ模型证明了这一想法,其中$d$自旋在全极化相位上的激发可以被视为$d$维虚晶格中的单粒子模型。随着$d$的增加,系统将快速接近MBL相,无限程关联无序保证了临界无序强度在热力学极限的饱和。从AL到MBL的跃迁中,纠缠熵和临界指数(从能级统计学)对维数的依赖性很弱,表明它们属于同一普适类。这项工作澄清了MBL的基本概念,并提出了一个新的图片理解MBL阶段的AL。
2019-10-16 cond-mat.dis-nn
Many Body Localization Due to Correlated Disorder in Fock Space
在足够强的无序存在下,填充因子为非零的无自旋费米子相互作用的一维系统处于多体定域相。当在Fock空间中表示时,这样的系统的哈密顿量看起来像是在存在随机无序势的情况下在Fock晶格上跳跃的单个粒子的哈密顿量。一维Fock晶格的配位数随体系尺寸L线性增加。因此,在热力学极限下,一维无序相互作用问题映射到具有无穷配位数的Anderson模型上。尽管如此,该系统显示的定位似乎违反直觉。近距离观察现场的福克晶格上的疾病揭示了它们之间的相关性很大程度上,因为它们是来自一个指数较小的数量在真实空间中的现场障碍。这表明Fock晶格上的在位无序之间的关联对相应多体系统的局域化性质有很强的影响。在这项工作中,我们进行了系统的定量探索本地化所需的福克空间潜力的相关性的性质。在不改变Fock晶格中在位无序的典型强度的情况下,我们证明了改变关联强度可以诱导系统的热化或局域化。从我们通过精确对角化研究的各种函数形式的相关性,我们发现,只有在Fock空间的汉明距离的相关性的线性变化是能够驱动的热MBL相变的过渡是由相关强度驱动。我们研究的具有其他形式相关性的系统被发现是遍历的。
2019-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Extended nonergodic states in disordered many-body quantum systems
这项工作支持的存在扩展的非遍历状态之间的混沌(热)和多体局域化阶段的中间区域。这些国家确定通过广泛的静态和动态特性的分析有限的一维系统现场随机无序。长时间的动态是特别敏感的光谱和本征态的结构的变化。通过对生存概率、香农信息熵和冯·诺依曼纠缠熵演化的研究,区分了混沌和中间区域。
2017-02-08 cond-mat.dis-nn
Many-body localization caused by temporal disorder
多体局域化(MBL)通常与强空间无序有关。我们表明,MBL也可以通过添加一个时间无序周期性驱动的多体系统。我们得出这一结论,通过映射的时间无关的,无序的,Hubbard样模型的动力学系统的演变。我们的研究结果开辟了MBL的实验研究系统,揭示在时域中的晶体结构。特别是,我们讨论了两个相关的设置,可以实现在超冷原子气体的实验。
2017-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Frustration induced quasi-many-body localization without disorder
受无序是否是量子多体系统局域化的先决条件的问题的启发,我们研究了一个受挫折的一维自旋链,它支持本地化的多体本征态在没有无序。当系统处于单畴壁的初始态时,系统表现出准多体局域化(quasi-MBL)的特征,包括初始态记忆保持、寿命随系统尺寸的增大呈指数增长、纠缠熵呈对数增长以及无序相关器的对数光锥.我们进一步表明,局域多体本征态可以被操纵为赝自旋1/2s,因此可能作为量子比特。我们的研究结果提出了一种新的途径,利用挫折访问准MBL和保持量子相干性。
2018-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Energy transport in a disordered spin chain with broken U(1) symmetry: Diffusion, subdiffusion, and many-body localization
我们使用两种互补的数值技术探索无序XYZ自旋链的物理学:高达17个自旋的链上的精确对角化(ED)和高达400个自旋的链上的时间演化块抽取(TEBD)。我们的主要发现如下。首先,干净的XYZ自旋链显示了我们研究的所有参数值的弹道能量输运。其次,对于弱无序,存在稳定的扩散区域,其持续到取决于XY各向异性的临界无序强度。第三,在这个临界值以上的无序强度的能量传输变得越来越subdiffusive。第四,随着XY各向异性的增加,多体局域化转变移动到显著更高的无序强度。我们讨论了这些结果,以及它们与我们目前的物理图像的亚扩散的方法多体局域化。
2018-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Model of level statistics for disordered interacting quantum many-body systems
我们数值研究无序相互作用量子多体系统的能级统计。一个双参数等离子体模型,控制水平排斥指数$β$和本征值之间的相互作用范围$h$显示准确再现的功能,从遍历过渡到多体局域相的水平统计。高阶间距比的分析表明,所考虑的$β$ - $h$模型帐户,甚至为远程光谱相关性,并允许获得一个清晰的画面,跨过渡的水平统计流。通过比较$β$ - $h$模型和遍历-MBL交叉系统的谱形状因子,我们发现本征值$h$之间的有效相互作用范围与系统量子混沌行为开始的时间无关.对具有混沌和局域相的随机量子线路的能级统计分析支持了$β$ - $h$模型在各态历经相和多体局域相之间的跃迁中把握了能级统计的普适特征,也适用于打破时间反演不变性的系统。
2023-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
False signatures of non-ergodic behavior in disordered quantum many-body systems
Barcelona Supercomputing Center(巴塞罗那超级计算中心);J. Stefan Institute(约热·斯特凡研究所);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学)
研究发现无序量子多体系统中局部算符期望值分布可能误表非均衡性,提出通过调整能量窗口正确评估ETH符合性。
2025-11-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Thouless time analysis of Anderson and many-body localization transitions
无序系统的谱统计编码无扰和海森堡时间尺度,其比率决定系统是混沌还是局域化。识别系统的大小和无序的量子多体系统的无序时间的无序强度标度与3D和5D安德森模型的结果之间的相似性,我们认为,两个参数的标度分解在附近的过渡到本地化的相位信号subdiffusive动态。
2020-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body localization and thermalization in disordered Hubbard chains
利用精确对角化方法和量子混沌指标研究了一维Hubbard链的多体局域化跃迁。我们还研究动态的离域(遍历)和本地化阶段,并讨论热化和本征态热化,或缺乏,在这样的系统。一致的指标和观测量的研究,我们发现遍历性是非常强大的对混乱,即,即使在存在弱哈伯德相互作用的系统本地化所需的无序强度是大的。我们表明,这种鲁棒性可能被隐藏在超冷费米子实验中的有限尺寸效应。
2015-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Strong Disorder Real-Space Renormalization for the Many-Body-Localized phase of random Majorana models
对于随机Majorana模型的多体定域相,本文给出了一个一般的强无序实空间重整化过程RSRG-X [D. Pekker,G. Refael,E. Altman,E. Demler和V. Oganesyan,Phys. Rev. X 4,011052(2014)]被描述为经由局部运动积分(LIOM)的迭代构造来产生整组激发态。RG规则,然后明确推导出任意二次哈密顿(自由费米子模型)和Kitaev链与当地的相互作用,涉及偶数个连续的马约拉纳费米子。重点介绍了Majorana语言在制定统一RSRG-X规则方面相对于通常量子自旋语言的优势。
2018-02-19 cond-mat.dis-nn
Irreversible Work Reduction by Disorder in Many-Body Quantum Systems
我们研究了无序对与量子哈密顿过程相关的功交换的影响,考虑了伊辛自旋链,其中自旋之间的耦合强度随机地从正态分布或伽马分布中抽取。链受到外部横向场的猝灭,这引起了这种功的交换。特别是,我们研究了不可逆的工作所引起的淬火作为初始温度,场强和无序的大小的函数。虽然弱无序的存在通常会增加所产生的不可逆功,但足够强度的无序反而会减少它,从而产生无序诱导的润滑效应。这种不可逆功的减少取决于所考虑的分布的性质,并且可以从获得正常分布自旋耦合的有效较小淬火的行为,或者在伽马分布耦合的情况下有效的单自旋动力学的行为中产生。
2018-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
The fate of quantum many-body scars in the presence of disorder
在强相互作用的里德伯原子上进行的实验揭示了令人惊讶的局部观测值的持续振荡。这些振荡被归因于一组特殊的非遍历态,称为量子多体伤疤。虽然已经投入了大量的研究来了解这些特殊状态,但仍然不清楚疤痕状态对疾病的稳定性。我们解决这个问题,通过数值和解析研究的相互作用里德伯原子在无序的存在下的模型的磁化强度和时空介电常数。虽然这些观测值的振荡幅度随着无序强度的增加而随时间衰减,但它们的振荡频率保持显著恒定。我们表明,这种稳定性源于共振的无序光谱,大约集中在相同的疤痕能量的清洁系统。我们还发现,由于无序的存在,多个额外的疤痕共振集变得可访问,并进一步增强振荡幅度。我们的研究结果显示了疤痕系统的非遍历动力学的鲁棒性,并打开了大门,了解实验现实系统的行为。
2020-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fragmentation and Novel Prethermal Dynamical Phases in Disordered, Strongly-Interacting Floquet Systems
我们探讨了无序和相互作用如何在晶格模型中与顺序激活的跳跃合谋产生新的k体(或多体)局域相。具体来说,我们表明,当无序添加到[Wampler和Klich arXiv:2209.09180]中考虑的一组相互作用的floquet模型时,在参数空间中的特殊点附近的区域,其中出现类似经典的动力学是稳定的预热(或通过多体局域化在某些情况下)产生新的家庭的有趣的阶段。我们还发现,这个无序系统在远离特殊丢番图点的参数空间区域表现出新的相位。此外,参数空间中的希尔伯特空间分裂发生在干净系统中的区域(导致Krylov子空间表现出冻结动力学,细胞自动化和子空间表现出遍历行为的迹象)也可以通过添加无序来稳定。这导致了克雷洛夫子空间内奇异动力学的出现。
2022-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body localization in one dimensional optical lattice with speckle disorder
研究了具有散斑无序的海森堡自旋链的多体局域化跃迁。这种模型等价于具有附加散斑场的光晶格中的无自旋费米子系统。我们的数值计算结果表明,多体局域化过渡的散斑无序属于同一普适类的过渡在一个不相关的随机无序,在实验中研究的准周期的潜力,典型的相反。这暗示了实验研究稀有Griffiths区域的作用以及在多体局域化转变中遍历和局部化晶粒的相互作用的可能性。此外,散斑势允许人们研究相关性在无序中对跃迁的作用。我们研究了系统的光谱和动力学性质,重点是对无序类型及其相关性敏感的观测量。特别是,在很长一段时间的局部不平衡的分布提供了一个实验可用的工具,揭示了小遍历晶粒的存在,甚至在多体局部相深的相关散斑紊乱。
2020-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Many-body dynamics in long-range hopping model in the presence of correlated and uncorrelated disorder
关于安德森局域化的纠缠熵和参与比的普适性质,人们已经有了很多的了解。我们发现一个新的子广泛的缩放与系统大小的上述措施的代数本地化注意到在一维长程跳跃模型中存在的不相关的障碍。虽然EE的标度指数似乎普遍随单粒子态(SPS)的长程局域化指数而变化,但PR并不显示这样的大学,因为它也取决于SPS的短程关联。另一方面,在相关的障碍的存在下,两种SPS(遍历离域和非遍历多重分形或本地化)的混合物被观察到,这导致广泛(次广泛)缩放EE(PR)。考虑典型的多体本征态,我们得到了上述结果,并与渐近动力学得到了进一步的证实。此外,只有在相关的情况下,EE的有限时间的次级缓慢增长,而对于不相关的情况下,只有初级增长,然后饱和。我们相信,即使在弱相互作用极限下,我们对典型多体本征态的研究结果也不会改变。
2020-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Conductivity of disordered quantum lattice models at infinite temperature: Many-body localization
利用精确对角化方法重新研究了几种无序量子晶格模型在无限温度下的电导率行为。与最近对相同系统中相似量的研究所得出的结论相反,我们发现了强随机场局部区域的证据。我们估计了无规场XXZ自旋链的多体局域化跃迁的临界场位置,并将我们的结果与最近在相关系统中的研究结果进行了比较。
2010-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Quantum engineering for compactly localized states in disordered Lieb lattices
本文通过逐步将三维 Lieb 晶格中的无序势二元化、棋盘化并对齐为子晶格恒定势移,研究谱与本征态演化,为量子存储应用提供有序恢复的工程路径。
2023-09-08 cond-mat.dis-nn
Resistivity and its fluctuations in disordered many-body systems: from chains to planes
研究了耦合到硬核玻色子的量子粒子在带有$R$腿的无序阶梯上的传播。借助玻色子辅助的Anderson态跃迁的速率方程研究了粒子动力学。我们表明,有限$R < \infty$和足够强的无序的动力学是subdiffusive,而二维平面系统与$R\to \infty$出现扩散任意强的无序。从扩散到亚扩散制度的过渡可以通过电阻率的统计波动来确定。相应的分布函数中的扩散制度有胖的尾巴,减少系统的大小$L$比$1/\sqrt{L}$慢得多。最后,我们提出的证据表明,类似的非高斯波动也出现在标准模型的多体局域化,即,在强无序的量子自旋链中。
2020-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Many-body delocalization from embedded thermal inclusion
通过连接低无序热夹杂与高无序链,数值研究量子雪崩,发现稀有区域导致多体局域化区指数缓慢热化及自旋不平衡长时衰减。
2024-12-17 cond-mat.dis-nn quant-ph
Mobility Edge in the Anderson model on partially disordered random regular graphs
本文数值研究了部分无序随机正则图(RRG)上的Anderson模型,它被认为是相互作用无序多体系统的希尔伯特空间的玩具模型。多体系统中零能态的受保护子扇区对应于RRG系综中的干净节点。利用相邻能隙比统计和IPR方法,我们发现单粒子Anderson模型的迁移率谱在干净节点的临界密度以上有一个尖锐的迁移率边。它在光谱中的位置几乎与无序强度无关。讨论了我们的结果在多体定域(MBL)相的迁移率边缘的争议问题的可能应用。
2021-12-29 cond-mat.dis-nn
Adaptive-weighted tree tensor networks for disordered quantum many-body systems
本文介绍一种自适应加权树张量网络,用于研究无序和非均匀量子多体系统。该模型是基于物理系统的随机耦合,考虑了一个可调的权重参数,以防止完全不平衡的树。利用这种方法,我们计算了二维量子伊辛模型的基态存在淬火随机无序和挫折,与晶格尺寸高达$32 \times 32$。我们将结果与使用标准齐次树张量网络和完全自组装树张量网络获得的结果进行比较,表明数值精度作为权重参数的函数有明显的改善,特别是对于大系统尺寸。
2022-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Investigating disordered many-body system with entanglement in momentum space
研究了具有吸引相互作用的无序一维费米子晶格模型的基态在动量空间中的纠缠。我们观察到纠缠谱中的两个分量,其中之一是与成对费米子纠缠,并有助于在位置空间的长程关联。它的消失点表明了该模型在基态的局域化现象。另外,通过纠缠谱的方法,我们提供了一个新的证据,证明了相互作用引起的两个相变,并且发现这种相变不受无序的影响。我们的结果揭示了系统中不同相位纠缠的关键特征,为理解局域化现象提供了一个新的视角。
2017-12-04 cond-mat.dis-nn
Probing many-body localization in a disordered quantum magnet
量子态凝聚和干涉。由许多不完美排列的原子组成的量子系统很少表现出这些性质。在这里,我们展示了一个例外,在无序的量子磁铁,分为几乎孤立的子系统。我们探测这些相干集群的自旋驱动系统超出其线性响应制度在一个单一的频率和测量所产生的“洞”的整体线性光谱响应。的Fano形状的孔编码的非相干寿命以及相干混合的本地化激发。对于无序伊辛磁体$\mathrm{LiHo_{0.045}Y_{0.955}F_4}$,光谱空穴的品质因数$Q$可以高达100,000。我们调谐的量子自由度的动力学通过扫描的Fano混合参数$q$通过零经由交流泵的振幅以及静态的外部横向场。$q$的零交叉与驱动频率处的无耗散响应相关联,这意味着两电平系统的非对角矩阵元素也经历零交叉。在稠密无序偶极耦合自旋系统中局域化二能级系统的识别代表了多体局域化的固态实现,推动了对强相互作用、无序多体系统中出现的量子比特的研究。
2019-01-16 cond-mat.dis-nn
Many-body localization with synthetic gauge fields in disordered Hubbard chains
我们分析了无序哈伯德模型在合成磁场作用下的局域化性质。能级间距比的分析表明,从各态历经到多体局域相有明显的转变。随着磁通量的增加,转变向更大的无序强度移动。局域关联和纠缠熵的动力学研究表明,电荷激发保持本地化,而自旋自由度得到离域的合成通量的存在下。这种残余的遍历性增强的磁场的存在下,动态观测表明在大的无序强度不完全本地化。此外,我们研究了量子统计对局域关联的影响,并表明,与费米子情况相反,硬核玻色子系统的长时间自旋振荡被破坏。
2021-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas