Thouless Energy Challenges Thermalization on the Ergodic Side of the Many-Body Localization Transition
研究了无序海森堡量子自旋链标准模型中多体局域化跃迁的遍历性。我们发现，从长程谱统计和全动量分布涨落的功率谱中提取的无能量不足以保证热化。我们发现，这两个估计值相吻合，表现出非单调，在一个中间值的混乱，表现出很强的峰值。此外，我们表明，非热化的初始条件发生在遍历阶段的概率比预期的更大。最后，我们提出了一个机制，驱动的无扰能量和存在的异常事件，为本地化阶段的过渡。
2020-06-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Particle-photon radiative interactions and thermalization
我们分析了具有离散的，等间距的，能级的分子系统的辐射跃迁的统计特性，在恒温下与热辐射相互作用。导出了辐射涨落耗散定理，分析了粒子速度分布。分析表明，忽略分子碰撞，速度分布函数不能是高斯的，因为峰度$κ$的平衡值不同于$κ=3$。在辐射摩擦较小的情况下，可以恢复麦克斯韦速度分布。
2023-01-10 cond-mat.stat-mech
Necessity of eigenstate thermalization for equilibration towards unique expectation values when starting from generic initial states
研究了封闭量子系统中实际非平衡初态期望值的动态平衡。由此我们发现，当本征态热化被破坏时，相应的长时间期望值依赖于初始期望值。从预期的合奏值的偏差的解析表达式推导出小位移平衡。在非对称各向异性自旋1/2阶梯的磁化强度和能量平衡的额外的数字表明，分析预测持续超出理论的限制。结果表明，本征态热化是初态独立平衡的物理必要条件。
2017-05-08 cond-mat.stat-mech
Thermalization of a Closed Sachdev-Ye-Kitaev System in the Thermodynamic Limit
本文研究封闭耦合马约拉纳SYK系统在热力学极限下的热化，通过淬火引入随机跳跃项，发现最终稳态在格林函数和能量上达到热平衡，并计算了最终温度和热化速率。
2025-05-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Time dependence of occupation numbers and thermalization time in closed chaotic many-body systems
研究了在复合态为混沌态时，相互作用费米粒子占据数随时间的演化。这种情况对于重核、复杂原子、量子点、自旋系统和量子计算机模型中的高激发多粒子态是普遍的。数值数据显示出完美的协议与一个简单的理论在封闭系统的相互作用粒子的热化的发病。
2001-08-23 cond-mat.stat-mech nlin.CD nucl-th
Non-equilibrium Dynamics, Thermalization and Entropy Production
本文讨论了统计力学的基本方面，如一个经典的状态空间的自发跃迁的动机，在热化的背景下，非平衡的意义，这些概念的理由从量子力学的观点。在介绍部分之后，我们集中讨论非平衡系统中的熵产生问题。特别是，在环境中的熵产生的普遍接受的公式进行了分析，从一个关键的角度。结果表明，该公式仅在系统的时间尺度与环境自由度分离的情况下才成立。最后，我们给出了涨落定理的另一种简单证明。
2011-02-01 cond-mat.stat-mech
Thermalization of a strongly interacting closed spin system: From coherent many-body dynamics to a Fokker-Planck equation
热化已经被证明发生在一些封闭的量子多体系统中，但实际热化动力学的描述是非常复杂的。在这里，我们提出了一个模型-在一个和两个维度-我们可以分析表明，演变到热平衡是由一个福克-普朗克方程从基本的量子动力学。我们的方法不依赖于弱耦合浴和系统自由度的正式区分。结果表明，窄能壳层内的跃迁导致了熵主导的动力学，并建立了细致平衡条件，确定了最终的平衡态和非平衡态弛豫.
2012-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Closed and Open System Dynamics in a Fermionic Chain with a Microscopically Specified Bath: Relaxation and Thermalization
我们研究了一个一维量子系统中的热化，该系统由一个非相互作用的费米子链组成，链的每个位点都与一个额外的浴位点耦合。利用密度矩阵重整化群算法，我们研究了量子猝灭后链中观测量的时间演化。对于低密度，我们表明，中间的时间动力学可以定量描述的一个系统的耦合运动方程。对于更高的密度，我们的数值计算结果表明，在中间的时间和充分热化的巨正则系综局部观测的预热化。对于一个弱浴链耦合的情况下，我们发现，特别是，费米动量分布在链中的平衡，尽管在我们的模型似乎过于简化浴。
2013-03-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Thermalization in the Two-Body Random Ensemble
利用几类观测量期望值的遍历性原理，研究孤立费米子系统的热化过程。两体随机系综是研究量子混沌，特别是从可积到混沌的动力学转变的一个范例模型。通过精确对角化，我们分析的相关性的本征态热化假设以及其他因素的影响，如能量和结构的初始状态，或希尔伯特空间的维数。我们还获得了解析表达式连接的热化程度为一个给定的观察与所谓的数量的主成分的过渡强度起源于一个给定的能量，与整个希尔伯特空间和微正则能量壳的尺寸，并与相关性产生的观察。作为剩余相互作用的强度增加了秩序到混沌过渡发生，我们表明，维格纳谱波动，这是标准的签名混乱的发病，是不足以保证热化在有限的系统。当所有的混沌特征都被满足时，包括本征函数的准完全离域，本征态热化假设是某些类型的可观测量的热化的机制，例如占领和强度函数算子的（线性组合）。我们的研究结果还表明，完全混沌系统将热化相对于大多数可观测的热力学极限。
2011-10-22 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Thermalization in a closed quantum system from randomized dynamics
Dartmouth College（达特茅斯学院）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
该研究提出在无浴情况下通过随机化动力学计算封闭量子系统热可观测量的方法，并展示了其在自旋链中的应用。
2026-08-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum chaos and thermalization in gapped systems
我们研究了有限一维带隙硬核玻色子系统中热化和量子混沌的发生。这些系统中的可积性被次近邻排斥相互作用打破，这也产生了超流到绝缘体的转变。利用完全精确对角化方法，研究了混沌指标和少体观测量。我们发现，随着系统尺寸的增加，混沌行为被认为是在更广泛的参数范围内，特别是更深的绝缘相。同时，我们观察到，随着系统尺寸的增加，本征态热化假设的有效性范围内的绝缘相，并伴随着系统的热化。
2010-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Phase transition from eigenstate thermalization: forbidden singularity and instanton proliferation via AGT correspondence
School of Quantum & Kavli Institute of Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学量子物质科学与量子技术研究院）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Peng Huanwu Center for Fundamental Theory（彭桓武理论物理中心）
本文利用AGT对应，将二维CFT中本征态热化的禁戒奇点与N=2超对称规范理论瞬子气体的相变关联，确定临界逸度对应禁戒奇点。
2026-08-17 cond-mat.stat-mech hep-th
Localization and the effects of symmetries in the thermalization properties of one-dimensional quantum systems
我们研究如何接近一个可积点或本地化作为一个接近原子极限，以及混合的对称性在混沌域，可能会影响有限的一维系统的热化的发病。我们考虑的系统的硬核玻色子在半充满最近邻跳跃和相互作用，次近邻相互作用。后者打破了可积性，并诱导基态超流到绝缘体的转变。通过完全精确对角化，我们研究了混沌指标和少体观测量。我们发现，当不同的对称部门混合，混沌指标与特征向量，相反的特征值相关的，捕获的发病混沌。本征向量的复杂性和少体观测量的期望值的结果证实了本征态热化假设在混沌区的有效性，因此热化的发生。我们还研究了与从可积到混沌和从混沌到局域化的过渡有关的少体观测量的非对角矩阵元的性质。
2013-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact solution for the filling-induced thermalization transition in a 1D fracton system
本文研究了约束分形子动力学的随机电路模型，其中一维晶格上的粒子在电荷和偶极矩守恒的条件下进行随机的局部运动。该系统的配置空间表现出一个连续的相变之间的弱片段（“热化”）相和一个强烈的片段（“nonthermalizing”）相作为粒子的数量密度的函数。在这里，通过映射到两个不同的组合问题，我们确定了一个精确的解决方案的临界密度$n_c$。具体地说，当演化由作用于$\ell$连续位点的算子进行时，临界密度由$n_c = 1/(\ell -2)$给出。我们确定的临界标度附近的过渡，我们表明，有一个普遍的相关长度指数$ν= 2$值。我们证实了我们的理论结果与数值模拟。在热化阶段的动力学指数是亚扩散：$z=4$，而在临界点，它增加到$z_c \gtrsim 6$。
2022-10-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement transitions as a probe of quasiparticles and quantum thermalization
介绍了一种基于混合态纠缠的量子热化诊断方法。具体地说，我们研究了三重系统$ABC$上的纯态，$A$和$B$之间纠缠负性的标度。对于自热化系统的代表性状态，无论是本征态还是由产物态的长时间演化获得的状态，当子系统体积分数在有限的临界值上被调谐时，负性显示出从面积律标度到体积律标度的急剧过渡。相反，对于一个系统的准粒子，它表现出体积律标度的子系统分数无关。对于多体局域系统，相同的数量显示了本征态的面积律标度，和体积律标度的长期演变的产品状态，无论子系统的分数。我们提供了一个组合的数值观测和分析参数，以支持我们的猜想。一路上，我们证明和利用“连续性界”的负性：我们绑定在两个密度矩阵的希尔伯特-施密特范数的差异，他们的差异负性的差异。
2020-09-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
An information-theoretic proof of the Planckian bound for thermalization
本文基于信息论与 Hamiltonian 估计，证明了任意量子系统热化时间的普适下界：有限温度下受限于半 Planckian 耗散时间，低温下与能谱间隙相关，并与量子绝热定理相联系。
2025-06-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Eigenstate thermalization in thermal first-order phase transitions
Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术学院）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Harvard University（哈佛大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
本文研究了热第一性相变附近简并态热化的特性，指出在该情况下ETH需要一般化，并通过模型验证了本征态结构的实验探测方法。
2026-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Chaos, thermalization and breakdown of quantum-classical correspondence in a collective many-body system
Charles University（查理大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC（物质结构研究所，CSIC）
研究集体玻色-哈伯德模型的热化和量子-经典对应关系，发现三个动态区域：对称破缺低能态、量子与经典平衡态显著不一致的中间区域，以及高能区域恢复对应关系。经典间歇性与量子动力学的不匹配源于不平衡本征态的占优，揭示了集体多体动力学中意外缓慢的经典极限收敛和鲁棒的有限尺寸效应。
2026-04-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Quenches, Thermalization and Many-Body Localization
我们推测，强关联量子系统中量子猝灭后的热化与准粒子空间中的多体离域密切相关。在各向异性海森堡自旋链中，用不同类型的可积性破缺项来检验这种情况。我们首先通过分析能级间距统计和系统本征态的参与率倒数来量化可积性的偏差。然后，我们专注于热化，通过研究各向异性参数突然淬火后的动力学。我们的数值模拟清楚地支持该猜想，只要可积性破缺项均匀地作用在准粒子空间上，以这种方式诱导遍历所有相关的希尔伯特空间。
2011-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Macroscopically deterministic, Markovian thermalization in finite quantum spin systems
非平衡态热力学的一个关键特征是粗糙可观测量的马尔可夫确定性弛豫，例如两个宏观物体之间的温度差，它几乎独立于初始状态的所有细节。我们证明了对于给定的磁化差，中等大小的自旋1/2系统的幺正动力学可以产生相同类型的弛豫动力学。这一观察可能有助于理解封闭量子系统中热力学的出现。
2014-04-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Pushing the limits of the eigenstate thermalization hypothesis towards mesoscopic quantum systems
在封闭量子多体系统热化问题的讨论中，本征态热化假说（ETH）作为一个普适性概念的提出引起了人们的广泛关注。到目前为止，这个概念，正如其名称所述，是假设的。大多数克服这种假设性质的尝试是基于精确对角化，这意味着，例如，自旋系统限制为大约15次自旋。在这封信中，我们提出了一种方法，将这一限制推到大约35个自旋的系统大小，从而大大超出了精确对角化的可能性。一个具体的应用海森堡自旋阶梯产生结论性的结果证明。
2014-03-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermalization in a periodically driven fully-connected quantum Ising ferromagnet
通过Floquet分析，我们研究了周期性横向场作用下全连通Lipkin-Ising铁磁体的量子动力学，结果表明稳态热化与$N\to \infty$经典哈密顿动力学性质密切相关.当动力学是遍历的，Floquet谱服从Wigner-Dyson统计，系统满足本征态热化假设（ETH）：独立于初始状态，局部观测值松弛到$T=\infty$热值，Floquet态在希尔伯特空间中是离域的。相反，如果经典动力学是正则的，则不发生热化。我们进一步讨论了遍历性和动态相变之间的关系，我们的结果的相关性，其他完全连接的周期性驱动模型（如玻色-哈伯德），和实验实现的可能性的情况下，两个耦合的BEC。
2015-06-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Eigenstate thermalization hypothesis in quantum dimer models
利用精确对角化方法研究了正方形和三角形格子上量子二聚体模型的本征态热化假设。由于非遍历性的本地板块翻转动力学，希尔伯特空间，这是由高度约束的紧密堆积的二聚体配置，分裂成部门的拓扑不变量的特点。我们发现，这对ETH有重要的影响：我们发现，ETH显然是满足时，每个拓扑部门分别对待，只有中等比例的潜在和动力学项的哈密顿量。相比之下，当光谱被视为一个整体时，ETH在正方形晶格上分解，显然也在三角形晶格上分解。这些结果表明，量子二聚体模型具有有趣的热化动力学。
2017-09-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
On thermalization in the SYK and supersymmetric SYK models
本征态热化假说是一个引人注目的猜想，它试图解释封闭量子系统中一般可观测量的表观热行为。虽然我们离完全的分析理解还很远，但量子混沌通常被视为一个强有力的迹象，表明预言成立。在本文中，我们解决的Sachdev-Ye-Kitaev模型，强相互作用的马约拉纳费米子的最大混沌模型的能量本征态的热化。我们用数值方法研究了SYK模型及其$\mathcal{N}=1$超对称扩展中特定少体算符的本征态热化，并找到了这些模型满足ETH的证据。我们讨论了ETH对引力对偶的影响以及它所暗示的SYK的量子信息理论性质。
2018-02-26 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Taking snapshots of a quantum thermalization process: emergent classicality in quantum jump trajectories
我们从理论上研究了经典统计物理在有限量子系统中的出现，该系统要么是完全孤立的，要么是经过量子测量过程的。我们通过一个随机矩阵理论的方法来不可积量子系统的一组宏观观测的测量结果在时间上像随机变量，其方差满足著名的爱因斯坦关系布朗扩散的演变。我们的结果显示了如何将本征态热化的框架扩展到对封闭量子系统的量子测量性质的预测。我们用数值方法证明了随机矩阵方法在量子链模型中的有效性。
2020-10-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum resource localizability transitions in deep thermalization
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究量子资源约束如何影响深度热化，发现资源理论分为平滑局域化和阈值局域化两类，后者导致局域资源从无到有的尖锐转变，并揭示了零率量子纠错码中的新魔法转变。
2026-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Impact of eigenstate thermalization on the route to equilibrium
本征态热化假设（ETH）和线性响应理论（LRT）是我们理解多体量子系统物理学的著名基石。虽然ETH为任意远离平衡态的状态提供了一种通用的热化机制，但LRT将统计力学的成功概念扩展到了接近平衡的情况。在我们的工作中，我们将这些基石联系起来，以阐明一类适当准备状态的平衡路径。我们揭示，如果ETH的非对角部分适用，那么松弛过程可以变得独立于状态是否接近平衡。此外，在这种情况下，动态由单个关联函数生成，即，LRT中的松弛函数。我们的分析参数说明了随机矩阵类型的理想化模型和更现实的模型相互作用的自旋晶格上的数值结果。值得注意的是，我们的论点也适用于可积量子系统，其中ETH的对角部分可能会崩溃。
2019-05-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Classical ergodicity and quantum eigenstate thermalization: Analysis in fully connected Ising ferromagnets
研究了全连通伊辛铁磁体的经典遍历性与量子本征态热化之间的关系。在自旋为1/2的情况下，单个能量本征态中的可观测值的期望值与基础经典动力学中的长时间平均值相一致，这是Wentzel-Kramers-Brillouin近似的结果。在自旋为1的情况下，潜在的经典动力学不一定是遍历的。在这种情况下，事实证明，在热力学极限下，能量本征态中的可观测值的期望值的统计与从经典相空间均匀采样的随机初始状态开始的基础经典动力学中的长时间平均值的统计相一致。这一特征似乎是半经典系统的普遍性质，本文给出的结果对于讨论这类系统的平衡、热化和动力学跃迁是至关重要的。
2017-07-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis
本征态热化假说（ETH）在理解封闭量子系统中的热力学现象方面发挥了重要作用。然而，它与开放系统动力学热化时间尺度的联系仍然难以捉摸。本文建立了严格的联系ETH和快速热化到全球吉布斯状态。具体来说，我们证明了快速热化弱耦合到一个浴的准自由费米子，我们定期刷新系统。为了描述联合进化，我们推导出一个有限时间版本的戴维斯的生成器与明确的误差界和资源估计。我们的方法利用了ETH的一个关键特征：能量基中的算子可以由近对角带中的独立随机矩阵建模。这给出了在哈密顿量的本征态附近的量子展开子，并将问题简化为能量本征态上的一维经典随机行走。我们的结果解释了混沌开放量子系统中的有限时间热化现象。
2023-03-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.FA
Absence of Thermalization in Nonintegrable Systems
我们建立了一个单一的弛豫动力学之间的联系淬火后，在封闭的多体系统和纠缠的能量本征基。我们发现，即使约化态平衡，他们可以有记忆的初始条件，即使在某些模型，是远远不可积的。我们表明，在这种情况下的平衡态仍然描述的最大熵或广义吉布斯系综，无论一个模型是可积的或没有，从而有助于最近的辩论。此外，我们还讨论了热化过程的各个方面，评论了安德森局域化的作用，并收集和比较了不同的可积性概念。
2011-01-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative phase transition in a spatially-correlated bosonic bath
在封闭的多体量子系统中，对称性的存在导致了可积性。对于这样的可积系统，不发生完全热化。因此，系统仍然是非遍历的。另一方面，一组非相互作用的原子连接到一个规则的玻色子浴热化。在这里，我们表明，这样的原子在一个空间相关的热浴可以显示这两种行为取决于温度。在零温度下，浴具有大的相关长度，因此它充当公共环境。在这种情况下，存在一组弱对称性，这阻止了热化。当温度升高到零度以上时，系统经历一阶破缺耗散相变。
2021-04-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relevance of the eigenstate thermalization hypothesis for thermal relaxation
研究了本征态热化假设（ETH）的有效性及其对封闭量子多体系统中初态无关（ISI）平衡的作用。利用动力学典型性的概念，我们提出了一个广泛的数值分析的能量交换的可积和不可积的自旋1/2系统的大尺寸范围外的精确对角化。在不可积系统的情况下，我们的有限尺寸标度表明，ETH成为有效的热力学极限，可以作为ISI平衡的基础机制。然而，在可积系统的情况下，尽管违反了ETH，仍观察到ISI平衡的指示。我们在这个观察结果和在ETH中选择适当参数的需要之间建立了联系。
2015-06-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum coarse-grained entropy and thermalization in closed systems
我们研究了观测熵的详细性质，该熵由Šafránek等人引入[Phys. Rev. A 99，010101（2019）]，作为玻尔兹曼熵对量子力学的推广。这个量可以涉及多个粗粒度，即使是那些不相互交换的粗粒度，也不会失去任何属性。它在平衡态之外是明确定义的，对于某些粗粒化，它一般会上升到正确的热力学值，即使在真正孤立的量子系统中。这个量包含其他几个熵的定义作为特例，它有有趣的信息论解释，以及适合熵的数学性质，如可拓性和上下界。在这里，我们描述并证明了它的许多性质，讨论了它的解释和连接到其他数量，并提供了大量的模拟和分析论据支持其关系的索赔热力学熵。因此，这个量可以提供一个清晰和定义明确的基础，在此基础上建立对量子力学第二定律的满意理解。
2019-01-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Synchro-thermalization of composite quantum system
研究了由多个子系统组成的复合量子系统的热化，其中只有一个小的子系统与处于平衡态的热浴接触，而其余的子系统是自由接触的.我们证明了如果复合系统的能级结构是连通的，那么经过足够长的弛豫时间后，整个复合系统仍然可以热化，这意味着复合系统的任意两个能级可以通过直接或间接的量子跃迁连接起来.通过一个多能级系统与一组谐振子通过非破坏耦合相互作用的例子，我们发现当自由度较大时，由于Fock态的位移，多Franck-Condon因子抑制了弛豫到全局热态的速度.
2014-03-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermalization via percolation
我们强调一个动力学异常，其中的速率弛豫对热平衡在一个二分量子系统违反了标准的线性响应（久保）制定，即使当底层的动力学是高度混乱的。这种异常源于底层量子跃迁网络的依赖于$\hbar$的稀疏性。以最小二分玻色-哈伯德模型为例，我们发现弛豫速率具有反常的$\hbar$依赖性，反映了能量空间中的类弛豫动力学。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Emergent Thermalization Thresholds in Unitary Dynamics of Inhomogeneously Disordered Quantum Systems
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究揭示不均匀无序量子系统中热化阈值的涌现，通过单元ary动力学分析不同无序强度下的热化行为。
2026-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization Dynamics in Closed Quantum Many Body Systems: a Precision Large Scale Exact Diagonalization Study
本研究通过大规模精确对角化模拟非可积自旋环的热化，验证本征态热化假说，揭示熵修正与面积律贡献，并发现弛豫时间依赖系统长度和初始能量，畴壁态则呈扩散行为。
2025-05-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Scaling of free cumulants in closed system-bath setups
University of Osnabrück（奥斯纳布吕克大学）
本文研究了闭合系统-环境设置中自由累积量的标度行为，通过理想随机矩阵环境和现实缺陷Ising链环境两种情况，揭示了微canonical自由累积量与相互作用强度的普遍标度关系，并建立了该行为与热自由累积量热化动力学的联系。
2026-05-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Deep thermalization and Hilbert space ergodicity
Center for Theoretical Physics — a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院莱因韦伯理论物理中心）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Department of Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校物理系）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）
本综述探讨深度热化与希尔伯特空间遍历性，基于量子信息理论和最大熵原理的统一框架，解释量子态最大随机分布如何从幺正动力学涌现，并讨论相关开放问题与应用。
2026-09-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization and canonical typicality in translation-invariant quantum lattice systems
以前有人提出，封闭量子系统的小子系统在某些假设下会热化;然而，到目前为止，这只在子系统之间相互作用非常弱的系统中得到严格证明。本文给出了有限程相互作用任意强度的双折射不变量子晶格系统在相应温度下存在唯一平衡态时的热化问题的严格解析结果。我们通过表明，如果初始状态接近最大种群熵并且满足谱上的某些非简并条件，则子系统会朝着全局吉布斯状态而不是局部吉布斯状态的减少而放松，从而澄清了物理图像。此外，我们发现，几乎所有的纯态的支持一个小的能量窗口是局部热的正则典型性的意义。我们得出我们的结果从一个声明的合奏推广早先的结果利马等价，并给出数值和分析的有限大小的界限，有关的伊辛模型有限的Finetti定理。此外，我们证明了全局能量本征态是局部接近对角的局部能量本征基，这构成了本征态热化假设的一部分，是有效的，无论可积的模型。
2021-03-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermalization with detailed-balanced two-site Lindblad dissipators
使用两个站点Lindblad蒸发器产生热状态和研究热输运提出了突出的，因为[J. Stat.（2009）P02035]由Prosen和Pennidarian.在这里，我们提出了一个变种，这种方法的基础上细致平衡的内部水平的两个网站的哈密顿量和表征其性能。我们研究了链中的热化分布，不同的单点和双点观测值所达到的有效温度，我们还研究了两次相关的衰减。我们发现，在一个足够大的温度下的稳态接近热态，与相对误差小于1%的逆温度估计从不同的可观。
2019-01-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Disappearance of macroscopic superpositions in perfectly isolated systems
薛定谔对盒子里一只既不死也不活的猫的描述引出了一个问题，即宏观量子叠加态在各种情况下是否存在以及存在多久。众所周知，宏观叠加很快就会被称为退相干的环境效应破坏。相反，人们通常认为，如果宏观叠加与其环境理想地隔离，那么它将继续“生存”。在本文中，使用一个完善的措施，宏观叠加和本征态热化假设，我们表明，宏观叠加，即使在理想的封闭系统被破坏的热化过程。我们进一步研究了无序海森堡自旋链的热化阶段和多体局域（MBL）阶段之间的变化的具体例子。这导致了一致的结果;初始宏观叠加消失热化，而他们可能会被保存在MBL阶段，热化不发生。
2017-03-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Single-particle eigenstate thermalization in quantum-chaotic quadratic Hamiltonians
研究了两种典型的量子混沌二次哈密顿量：二次Sachdev-Ye-Kitaev（SYK 2）模型和三维Anderson模型在局域化跃迁下的单粒子本征态的局域和非局域算符的矩阵元.我们表明，他们显示本征态热化归一化可观。具体来说，我们表明，对角矩阵元素表现出消失的本征态到本征态的波动，和方差成正比的逆希尔伯特空间维度。我们还证明了对角线和非对角线矩阵元素的方差之间的比率是$2$，如随机矩阵理论所预测的。我们研究了观测量的矩阵元素的分布，并确定它们不一定是高斯分布。我们确定了分布为高斯分布的可观察量类别。
2021-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Typical thermalization of low-entanglement states
本文针对低纠缠初始态，通过定义局域哈密顿量上的随机能量平滑，在具有操作意义的精确条件下证明了封闭量子系统的局域热化，并证明该变换不影响局域 Gibbs 态和短时动力学。
2024-09-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Relaxation dynamics of ultracold bosons in a double-well potential: Thermalization and prethermalization in a nearly integrable model
数值研究了双势阱中相互作用玻色子孤立量子系统在可积性破缺猝灭后的弛豫动力学。使用统计的频谱，我们确定的postquench哈密顿量的非混沌和接近可积性在很宽的范围内的相互作用参数。我们证明了该系统的本征态热化假设（ETH）的上下文中表现出热化。我们还探讨了初始状态离域的postquench哈密顿量的本征态，即使是从中间的频谱的能量。我们观察到不同的制度的平衡过程取决于初始能量。对于低能量，系统在单个步骤中迅速弛豫到热状态。随着能量的增加，对中间的频谱，弛豫动力学表现出预热化和亚稳态的寿命增长。占据数和冯诺伊曼熵在模式划分系统的时间演化的弛豫动力学分析的基础。
2015-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermalization and Return to Equilibrium on Finite Quantum Lattice Systems
热态是统计物理学的基础。然而，它们何时以及如何在封闭的量子系统中出现，还没有完全理解。我们考虑有限量子格上具有局部哈密顿量的系统。在第一步中，我们表明，具有指数衰减相关性的状态在量子猝灭后达到平衡。证明了当平衡态的自由能足够小且热态具有指数衰减关联时，平衡态局部等价于热态.作为一个应用程序，我们看一个相关的重要问题：什么时候是热状态稳定的噪音？换句话说，如果我们局部扰动一个处于热态的封闭量子系统，它会回到热平衡吗？我们严格表明，这发生在热状态的相关性呈指数衰减。我们所有的结果都有有限尺寸的界限，这对量子热力学和其他物理应用的发展至关重要。
2017-06-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Controlling local thermalization dynamics in a Floquet-engineered dipolar ensemble
提出利用内在无序与 Hamiltonian 工程探测三维偶极自旋系统局域热化的方法，揭示交换各向异性对局域关联衰减及自旋簇守恒律特征的调控作用。
2023-06-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization in Nature and on a Quantum Computer
在这项工作中，我们将展示如何吉布斯或热态动态出现在封闭的量子多体系统，建立在程序的动态典型性。我们介绍了一种新的物理相关的弱系统浴耦合，即使在热力学极限是适用的微扰定理。我们确定了热化发生的条件，并讨论了潜在的物理。基于这些结果，我们还提出了一个完全通用的量子算法准备吉布斯态的量子计算机上的认证的运行时间和误差界。这是对量子Metropolis算法的补充，量子Metropolis算法被认为是高效的，但没有已知的运行时间估计，并且只适用于局部Hamilton。
2012-03-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Eigenstate thermalization hypothesis beyond standard indicators: Emergence of random-matrix behavior at small frequencies
利用数值精确对角化方法，我们研究了两个不同的不可积量子自旋链的本征基中局域自旋算符的矩阵元。我们的重点是在什么程度上本地运营商可以表示为随机矩阵的问题，特别是在什么程度上矩阵元素可以被认为是不相关的。作为主要结果，我们表明，在一个固定的能量密度带子矩阵的特征值分布是一个敏感的探针之间的矩阵元素的相关性。我们发现，在尺度上的矩阵元素是在一个很好的协议与本征态热化假设的所有标准指标，本征值分布仍然表现出明确的签名的原始运营商，这意味着矩阵元素之间的相关性。此外，我们表明，在更小的能量尺度，本征值分布近似假设普遍的半圆形，表示过渡到随机矩阵的行为，特别是矩阵元素变得不相关。
2020-10-23 cond-mat.stat-mech hep-th
Fast scrambling dynamics and many-body localization transition in an all-to-all disordered quantum spin model
研究了具有均匀XX型全对全相互作用和随机局域势的实验可实现量子自旋模型的量子热化和信息置乱动力学。在适当的全对全相互作用强度下，我们通过改变无序强度来确定热化-局域化转变。在本地化阶段的置乱动力学表现出不同于本地模型的新行为。运营商加扰增长几乎同样快，在这两个阶段。在热阶段，我们发现有展品快速混乱，而不呼吁半经典极限。我们还简要讨论了使用超导量子比特量子模拟器的实验实现模型。
2022-07-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Chaos and thermalization in Clifford-Floquet dynamics
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of California, Berkeley（加利福尼亚大学伯克利分校）
研究克里福德量子细胞自动机在无限量子比特系统中重复应用后的热化性质，发现非周期性QCA下多数初始态会趋向无限温度态，区分弱热化与强热化。
2026-03-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Many-body localization, thermalization, and entanglement
热化量子系统通常用平衡态下的统计力学来描述。然而，并不是所有的系统都属于这一类，多体局域化提供了一种在强无序系统中热化失败的通用机制。多体局域化（MBL）系统在非零温度下保持完美的绝缘体，其不热化，因此不能使用统计力学描述。在这次学术讨论会上，我们回顾了MBL系统研究的最新理论和实验进展，重点是纠缠和非平衡实验探针，如量子猝灭提供的新视角。从理论上讲，MBL系统表现出一种新的鲁棒可积性：出现了一组广泛的准局部运动积分，这为热化的崩溃提供了一个直观的解释。基于准局域运动积分的描述被用来预测MBL系统的动力学性质，如量子纠缠的扩展，局域观测量的行为，以及对外部耗散过程的响应。此外，MBL系统可以表现出本征态跃迁和热力学平衡中禁止的量子级。我们概述了目前的理论理解的量子到经典之间的多体本地化和遍历阶段的过渡，并在该过渡附近的异常运输。在实验上，与外部热库隔离良好的合成量子系统为实现MBL阶段提供了天然平台。我们回顾了最近的实验与超冷原子，囚禁离子，超导量子比特和量子材料，其中不同的签名多体局域化已被观察到。最后，我们列出了突出的挑战和有前途的未来研究方向。
2019-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
The Kubo-Thermalization Correspondence
Yale University（耶鲁大学）；Tsinghua University（清华大学）；Fudan University（复旦大学）
本文建立库布-热化对应关系，连接长时热化磁化与短时线性响应谱，为强相互作用量子系统提供热化动力学的新研究途径。
2026-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
