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
Fundamental Asymmetry in Quenches Between Integrable and Nonintegrable Systems
我们研究了在热力学极限下的可积和不可积硬核玻色子模型之间的量子猝灭。我们表明,而淬火,其中的初始状态是一个热平衡状态的可积模型和最终的哈密顿量是不可积的(量子混沌)导致热化,反之亦然。虽然这可能会出现违反直觉的事实,这两个哈密顿的本征态是由一个酉变换,我们认为,这是通用的。因此,缺乏热化的可积系统是强大的对猝灭从定态的不可积的。不可积系统的热化与初始哈密顿量的性质无关。
2016-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum quenches and thermalization on scale-free graphs
我们证明了在无标度图上控制费米-哈伯德模型中粒子数的参数量子猝灭后,能量模的分布服从幂律,依赖于猝灭参数和图的连通性.本文有助于文献的量子淬火晶格,其中,许多可积晶格模型的分布模式后淬火热化到广义吉布斯熵;本文提供了另一个例子的分布后,可以出现松弛。我们认为,主要的作用是由基本晶格的对称性,在我们研究的情况下,是无标度,并在模式的密度失真。
2014-10-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Test of quantum thermalization in the two-dimensional transverse-field Ising model
本文用实时变分Monte Carlo方法研究了二维横场伊辛模型在整体猝灭后的量子弛豫,并讨论了这个不可积的二维系统是否热化的问题.我们认为这两个相互作用淬灭在顺磁相和场淬灭在铁磁相和比较的时间平均概率分布的非保守量,如磁化强度和关联函数的热分布根据量子蒙特卡罗模拟在系统中的过剩能量定义的温度下获得的正则吉布斯系综。我们发现,热化的发生关键取决于淬火参数:虽然在顺磁相热化的相互作用淬火后,可以观察到,我们的结果在铁磁相的场淬火显示出明显的偏差,从热系统。这些偏差随着猝灭强度的增加而增加,并且与热分布和时间平均分布的形状相比变得特别明显,后者表明即使对于强猝灭,系统也不会完全失去其初始状态的记忆。我们讨论我们的结果,最近制定的量子系统中的广义热化定理。
2016-12-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comment on "Quenches in quantum many-body systems: One-dimensional Bose-Hubbard model reexamined" [arXiv:0810.3720]
在最近的一篇论文中,Roux [Phys. Rev. A 79,021608(R)(2009),arXiv:0810.3720]认为玻色-哈伯德系统中的热化在猝灭之后,遵循初始态和最终哈密顿量的本征态之间重叠的近似玻尔兹曼分布。我们在这里表明,重叠的分布一般不相关的正则(或微正则)分布,因此,它不能解释为什么热化发生在量子系统。
2010-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermalization and entropy production of a 1D bipartite fermionic lattice under influence of a dephasing noise
本文研究了一维二分费米子链中的熵产生和热、物质的输运。此外,我们输入了一个现象学的退相噪声,以显示其对系统动力学的影响。特别地,它显示了这种噪声的熵产生的出现的重要性。对于通量,解析解得到使用玻尔兹曼和费米-狄拉克分布。最后,我们表明,一个特定的能量和物质交换的波动定理,即使在存在这样的噪声服从。
2020-02-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Temperature and conditions for thermalization after canonical quenches
针对量子系统正则猝灭后热化问题,提出按猝灭强度展开正则系综的方法,可预测猝灭后温度、计算可观测量期望值,并得到含额外守恒量时的热化必要条件,还通过数值验证了结果。
2025-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Breakdown of thermalization in finite one-dimensional systems
我们利用量子猝灭来研究有限一维晶格中硬核玻色子的动力学和热化。我们进行精确的对角化,并发现,远离可积性,少体观测热化。然后,我们研究的故障热化作为一个接近可积点。这被发现是一个平稳的过程中,标准的统计力学的预测不断恶化的系统走向可积性。我们分别建立了热化的存在或不存在与本征态热化假设的有效性或失败之间的直接联系。
2009-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamical critical scaling and effective thermalization in quantum quenches: the role of the initial state
我们研究了临界附近量子系统的普适动力学标度行为对大类有限能量态初始化的鲁棒性。通过聚焦于横向场中的均匀XY量子自旋链,我们描述了绝热和突然淬火过程下的非平衡响应,该过程起源于纯激发初态和混合激发初态,并且涉及规则量子临界点或多临界点。我们发现,尽管初始态的能量是有限的,但基态量子相变的临界指数可以被编码在动力学标度指数中。特别是,我们确定的准粒子激发的初始分布,确保Kibble-Zurek标度持续的条件。有效的热平衡行为的出现后突然淬火对临界也进行了研究,重点是准粒子激发的长时间动力学。对于淬火到一个定期的量子临界点,这可观察到的行为热提供的系统是在足够高的温度下制备的,而热化未能发生在淬火采取系统朝向多临界点。我们认为,所观察到的缺乏热化起源于这种情况下,在脉冲区域的不对称性,也是负责异常的多临界动力学标度。
2011-04-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization after photoexcitation from the perspective of optical spectroscopy
我们在Holstein模型中分析了耦合到单支量子声子的光激发载流子的热化。为此,我们计算了远离平衡的纯多体状态的时间演化,并将其与热吉布斯系综的预测进行比较。我们表明,在足够强的载流子激发,非平衡系统的演变走向热稳定状态。我们的分析是基于两类可观的。首先,费米子动量的占据,即单粒子密度矩阵的本征值,在稳态下与相应的吉布斯系综中的值相匹配。这表明整个晶格上的静态费米子关联的热化。其次,动态电流-电流相关性,包括时间分辨的光学电导率,也采取其热对应物的形式。值得注意的是,静态和动态的费米子关联都在相同的温度下热化。我们的研究结果表明,随后的弛豫过程,观察到的时间分辨超快光谱,可以有效地描述应用准热方法,例如,多温度模型
2016-07-20 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum quenches in disordered systems: Approach to thermal equilibrium without a typical relaxation time
本文研究了具有短程相互作用和长程随机跳跃的一维无自旋费米子的光谱性质和猝灭后的动力学行为。我们表明,足够快的衰减的跳跃项促进本地化效应在有限的温度下,即使经典运动是混乱的,这将防止热化。对于较慢的衰变,我们发现热化确实发生。然而,在这个模型中,后者政权属于一个意想不到的普遍性类,即,可观的表现出幂律(而不是指数)的方法,其热期望值。
2012-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fluctuation-dissipation relations and critical quenches in the transverse field Ising chain
在热平衡中,经典和量子系统的动态相关和响应函数由涨落耗散定理联系起来,这使得它们的(唯一)温度有了另一种定义。出于这个基本属性,我们重新审视封闭的多体量子系统的突然淬火后很长时间的热化问题,专注于非平衡动力学的伊辛链在一个关键的横向领域。我们显示了不同的可观测依赖的有效温度的出现,这排除了吉布斯热化在严格意义上,但可能仍然有热力学意义。
2011-07-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relaxation and Thermalization of Isolated Many-Body Quantum Systems
我们提供了一个概述,我们的数值和分析研究孤立的相互作用的量子系统,瞬间淬火出平衡。我们描述了一个新的平衡的松弛过程,并获得了完全随机矩阵和现实系统的两体相互作用的松弛时间的下界。我们表明,松弛后的时间波动的大小与系统的大小呈指数衰减没有太多的退化系统。我们还讨论了热化的条件,并证明它可以发生后,在空间中的局部和整体淬火。分析系统,初始状态,和少体可观的实验与光晶格访问。
2016-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Quenches in the Thermodynamic Limit
我们介绍了一个基于连接簇的计算方法,允许一个研究量子猝灭晶格系统中的热力学极限。这种方法是用来研究淬火在一维晶格。我们提供的证据表明,在热力学极限,热化发生在不可积制度,但失败的可积性。一个类似相变的行为将这两个区域分开。
2014-04-29 cond-mat.stat-mech
Quantum quenches and many-body localization in the thermodynamic limit
利用热化指标和数值关联集团展开方法研究了无序一维硬核玻色子模型在热力学极限下的多体局域化。我们表明,从离域状态淬火后的平衡,动量分布表明冻结在更高的值比在热平衡的单粒子相关性。离域到本地化过渡的位置,确定的故障热化与无序强度的增加,被发现是一致的,从通过完全精确的对角化有限链的水平统计值。我们的结果有力地支持了在热力学极限下多体局域相的存在。
2015-04-23 cond-mat.stat-mech
Eigenstate thermalization and ensemble equivalence in few-body fermionic systems
我们研究本征态热化的观点消失的粒子和热流之间的少体费米哈密顿量准备在其本征态之一和外部,弱耦合费米-狄拉克气体。后者作为一个测温探针,其温度和化学势设置,使两个子系统之间既没有粒子也没有热流。我们认为,探测温度可归因于少费米子本征态,因为它随能量从本征态到本征态的变化是平滑的,它在很宽的能量范围内等于由热力学关系式得到的温度,它在有限的参数范围内与两个系统之间的耦合细节无关,(iv)满足热力学第零定律的传递性条件;(v)与卡诺定理一致。这些条件基本上与少数费米子之间的相互作用无关。当相互作用强度较弱时,少费米子系统中的轨道占位数与Fermi-Dirac分布不同,使得来自或流向探测器的部分电流最终会改变其状态。我们发现(vi)在一定的临界相互作用强度以上,轨道占位率变得接近Fermi-Dirac分布,导致少费米子系统和探针之间的真正平衡。我们的结论是,对于具有足够的强相互作用的少体系统,Deutsch和Srednicki的本征态热化假设是由系综等价性补充的:单个多体本征态定义了一个微正则系综,该系综等价于正则系综。
2019-09-16 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Quantum quenches and off-equilibrium dynamical transition in the infinite-dimensional Bose-Hubbard model
研究了无限维玻色哈伯德模型量子猝灭后的非平衡动力学。动力学可以通过将其映射到有效的牛顿演化来精确分析。对于整数填充,我们发现一个动态的过渡分离制度的小和大的量子猝灭从超流态。这种跃迁与用平均场近似法在费米子哈伯德模型中发现的跃迁非常相似。
2010-12-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic Path Integrals and Two-Dimensional Ising Model with Quenched Site Disorder
利用反对易Grassmann变量积分的概念分析了具有猝灭位稀释的二维伊辛模型的费米结构。在$N$ -副本计划,该模型被明确地重新制定为一个理论的相互作用费米子的晶格。对于弱稀释,连续极限近似意味着在$T_c$附近的比热的双对数奇异性。
1999-06-15 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
Kinetic description of thermalization dynamics in weakly interacting quantum systems
在一个突然的破坏之后,弱相互作用的量子系统首先会松弛到一个可以用微扰论和广义吉布斯系综描述的预热化状态。利用预热化态的这些性质,我们微扰地导出了一个动力学方程,它在相互作用消失的标度极限下成为量子玻尔兹曼方程。将其应用于费米哈伯德模型中的相互作用猝灭,我们发现动量分布弛豫到统计力学的热预测。对于不太大的相互作用,这两个阶段的情况下,提供了一个定量的时间演变的理解,导致从最初的纯通过亚稳态prethermal的最终热状态。
2013-08-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Open-system eigenstate thermalization in a noninteracting integrable model
该研究从开量子系统视角出发,在完全可积的费米子能级-库耦合模型中发现弱本征态热化现象,证明不可积性并非热化的唯一必要条件,为理解统计力学涌现提供了新视角。
2024-11-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Lightcone renormalization and quantum quenches in one-dimensional Hubbard models
Lieb-Robinson界意味着,对于任何具有短程相互作用的哈密顿量,算符的么正时间演化可以被限制在有效光锥内。基于这种光锥结构,我们提出了一种非常有效的重整化群算法,用于研究一维量子系统中预备初态在热力学极限下的时间演化.该算法不需要平移不变性,并允许一个容易实现的局部守恒律。我们利用该算法研究了费米子哈伯德模型中双占位子的弛豫动力学以及可能的热化。对于可积的哈伯德模型,我们发现一个纯幂律衰减的双占据的网站的数量朝着在长时间限制的值,而衰减成为指数时,添加一个最近邻相互作用。根据本征态热化假设,长时间的限制是合理的,很好地描述了热平均。但我们指出,这样的描述自然需要使用负温度。最后,我们研究了Néel背景下的一个doublon杂质,发现多余电荷和自旋以不同的速度扩散,提供了一个高激发态自旋-电荷分离的例子。
2012-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-equilibrium scalar field dynamics starting from Fock states: Absence of thermalization in one dimensional phonons coupled to fermions
从非高斯初始条件出发,利用Keldysh场论,提出了一种研究标量场非平衡动力学的新方法。我们用它来研究耦合到非相互作用的玻色子和费米子浴,从初始Fock状态的声子的动力学。我们发现,在一维中,耦合到费米子浴的长波长声子在低温和高温下都不会热化。在低温下,来自能量-动量守恒的约束导致粒子-空穴激发的带宽很窄,声子有效地看不到这个浴。另一方面,强的带边发散的粒子-空穴态密度导致一个无阻尼极化激元模式以上的粒子-空穴激发的带边的修饰声子。这些无阻尼模式有助于缺乏热化的长波长声子在高温下。在更高的维度中,这些约束和态密度的发散被削弱,并导致所有波长的热化。
2022-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Entanglement growth during thermalization in holographic systems
详细推导了猝灭全息系统中纠缠熵等非定域观测量随时间演化的几个普遍特征。猝灭使得在瞬间注入空间均匀密度的能量,从而激发最终平衡的强耦合CFT。在引力方面,这种淬灭过程可以用薄壳的引力坍缩来描述,这种坍缩导致了黑洞。各种非局部观测量有一个统一的描述方面的面积极值曲面的不同维度。在大的距离限制,极值表面的演变,从而相应的边界可观察到的,是由周围和内部的黑洞的事件视界的几何形状,使我们能够识别制度的前局部平衡二次增长,后局部平衡线性增长,记忆丧失制度,和饱和制度的行为类似于那些在相变。我们还讨论了相对论系统中最大纠缠增长率的可能界限。
2013-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Pre-thermalization via self-driving and external driving of extensive subsystems
研究了多组分相互作用量子系统中只有一个广延子系统被量子猝灭或从基态被驱动时的非平衡态。作为一个具体例子,我们考虑一个系统,其中两个XXZ自旋链耦合到横向场伊辛(TFI)链,并且只有TFI链中的横向场从初始有序状态开始被量子猝灭或随时间周期性驱动。利用密度矩阵重整化群(DMRG)模拟和各种纠缠熵诊断研究了该系统。在量子猝灭的情况下,当横向场突然打开成为最大的能量尺度时,所产生的内部动力学导致具有持续振荡磁化(“自驱动”)和紧急守恒定律的热前稳定状态。在对TFI链施加时间相关驱动(“外部驱动”)时,足够快的驱动产生具有有限磁化的预热稳定状态,而慢驱动产生高温无序状态。我们简要地讨论了我们的协议在有机材料的量子隧穿氢原子的实验实施。
2022-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Inhomogeneous quenches in a fermionic chain: exact results
我们考虑两个紧密束缚的费米子链连接在一起形成一个单链所引起的非平衡物理。在连接之前,每个链都处于多费米子基态。两个链中的填充物(密度)可能相同或不同。我们提出了一些确切的结果,在非相互作用的情况下的关联函数。我们提出了一个短时间的扩展,这有时可以充分的delimmed,并再现了所谓的“光锥”效应或波前行为的delimator。对于大的时候,我们展示了如何所有有趣的物理制度可以通过固定相近似技术。特别是,我们推导出半经典公式的情况下,当时间和位置都很大,并表明,这些是准确的热力学极限。我们提出了次引导校正的大时间的行为,包括附近的波前的边缘的校正。我们还提供了返回概率或Loschirst回声的结果。在极大非齐次极限下,我们证明了它在任何时候都是正态的。还讨论了相互作用对Loschirt回波的影响。
2015-07-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Necessity of Eigenstate Thermalization
在本征态热化假设(ETH)下,量子猝灭系统向正则热系综平衡。虽然乍一看ETH似乎是一个非常强有力的假设,但我们证明了它确实不仅是热化的充分条件,而且是热化的必要条件。更具体地说,我们认为系统耦合到浴具有明确的宏观温度,并表明,每当所有的产品状态热化,那么ETH必须持有。我们的结果明确地解决了确定量子系统是否具有热行为的问题,将其简化为检查其哈密顿量是否满足ETH。
2016-02-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Local quenches with global effects in interacting quantum systems
我们研究了一维晶格的相互作用的自旋-1/2,并表明淬火的局部磁场施加到一个单一的网站的晶格的振幅的影响可以媲美的全球性的扰动瞬间施加到整个系统的影响。这两种猝灭都将系统带到混沌域,初始状态的能量分布接近Breit-Wigner形状,保真度(Loschirton回声)呈指数衰减,热化变得可行。
2014-09-04 cond-mat.stat-mech
Thermalization in Quenched Open Quantum Cosmology
本文在de Sitter空间中研究量子淬火后的热化,通过广义Calabrese-Cardy态描述动力学,发现子系统热化,并探讨了功率谱特征。
2023-10-05 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
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
Quantum quench and thermalization of one-dimensional Fermi gas via phase space hydrodynamics
通过探索一维自由费米气体的相空间流体力学描述,我们讨论了系统如何通过量子猝灭稳定到广义吉布斯系综所描述的稳态。我们研究了费米子在不同初始条件和猝灭方案下的时间演化。我们分析计算当地的观测量,如粒子密度,并表明,他们总是表现出幂律松弛在晚些时候。我们发现一个简单的规则,确定幂律指数。原则上,我们的发现在一维自由费米气体或Tonk气体(具有无限排斥力的玻色气体)的实验中是可观察的。
2018-10-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Dynamical transitions and quantum quenches in mean-field models
我们发展了一个通用的方法来计算在完全连接的量子系统中由猝灭引起的动力学。这些模型有望至少对有限维系统的短时动力学提供一个平均场描述。我们把我们的方法应用到玻色-哈伯德模型、广义Jaynes-Cummings模型和横场中的伊辛模型。我们发现,量子演化可以映射到一个经典的有效动力学,它只涉及一些密集的可观测量。对于某些特殊的猝灭参数,会发生特殊的动力学转变。它们是由经典有效动力学的奇异性引起的,并使人想起最近在费米子哈伯德模型中发现的跃迁。最后,我们讨论了我们的结果和可能的扩展的一般性。
2011-08-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On the difference between thermalization in open and isolated quantum systems: a case study
该研究通过双量子点模型探讨孤立和开放量子系统热化的区别,揭示两者在时间和尺度上的不同表现。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Generalized eigenstate typicality in translation-invariant quasifree fermionic models
我们证明了一个广义的概念,本征态热化的守恒准自由费米子模型:绝大多数的本征态满足有限数量的适当的约束(例如,固定的能量和粒子数)的属性,其约化密度矩阵的小的子系统近似于相应的广义吉布斯系综。为此,我们推广了Lai和Yang(Phys. Rev. B 91,081110(2015))的分析结果,并通过XX自旋链的Jordan-Wigner变换的例子来数值说明这一主张。
2018-01-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum quenches in the thermodynamic limit. II. Initial ground states
最近引入了一种数值链簇算法来研究热力学极限下从热初态出发的量子猝灭[M。Rigol,Phys. Rev. Lett. 112,170601(2014)]。在这里,我们调整该算法,从基态开始淬灭。特别地,我们研究了从反铁磁伊辛模型的基态到XXZ链的猝灭。我们的自旋关联的结果显示出与最近的分析计算的基础上的淬火行动的方法是非常一致的。我们还表明,它们是不同的热平衡,这证实了热化不会发生在一般的可积模型,即使它们不能映射到非相互作用的相关。
2014-09-25 cond-mat.stat-mech
Thermalization rates in the one dimensional Hubbard model with next-to-nearest neighbor hopping
我们考虑一个费米子哈伯德链与一个额外的次近邻跳跃项。我们用量子玻尔兹曼方程方法研究了准动量分布函数的热化率。我们发现热化率与次近邻跳跃的平方成正比:在一维两粒子散射量子玻尔兹曼方程中,即使是弱的次近邻跳跃和最近邻跳跃也会导致热化。我们还研究了热化率的温度依赖性,远离半填充成为指数小的最终热化分布的温度。
2017-02-14 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium dynamics and thermalization of string order
我们研究了一维量子系统中弦序的平衡动力学。在初始化自旋为1的链的Haldom相位,非局域关联的时间演化的突然淬火后,通过矩阵积状态为基础的算法进行了研究。热化只发生在以一个明确定义的速度增长的视界上,这是由于弦相关性传播的最大速度是有限的,与Lieb-Robinson束缚有关。弦序在有限时刻的持续性与淬火哈密顿量的对称性有着密切的关系。在玻色-哈伯德链中,莫特绝缘相的弦序也有类似的性质。这为在目前的冷原子装置中对我们的结果进行实验测试铺平了道路。
2014-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Some speculations about local thermalization of nonequilibrium extended quantum systems
我们讨论了在扩展量子多体系统中定义一个突现局部温度的可能性。对于最简单的情况下,自由费米子系统,我们给出了一个明确的公式的有效温度的情况下,不一定是单一的,高斯保持动力学。在这个框架下,我们考虑了一维晶格上的跳跃费米子,它们服从随机分布的局部占据数的投影测量。我们从许多量子轨道的平均值表明,有效温度以指数方式向无穷大弛豫。
2023-03-03 cond-mat.stat-mech
Quenched Kitaev Chain: Analogous model of Gravitational Collapse
本文研究自由费米子链在断裂淬火后的广义热化,分析局域可观测量弛豫、GGE 形成与 Lieb-Robinson 光锥,并以简化模型说明强淬火下内部相互作用不再关键。
2023-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech gr-qc
Dynamical instabilities and transient short-range order in the fermionic Hubbard model
我们研究了半满费米哈伯德模型中磁关联随排斥作用快速上升的动力学行为。我们用Schwinger-Keldysh自洽二阶微扰理论研究单粒子格林函数的演化,用求解非平衡Bethe-Salpeter方程研究磁关联的动力学.这种方法使我们对单粒子弛豫动力学和反铁磁相关性增长之间的相互作用有了新的认识。根据斜坡的时间和最终的相互作用的值,我们发现不同的动力学行为,我们说明使用动态相图。特别令人感兴趣的是出现了一个短暂的短程有序制度,其特征在于由强的反铁磁相关性的初始增长,然后由热化后的相关性衰减。所讨论的现象可以用超冷原子在光晶格中的实验来探讨。
2014-11-14 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Momentum-space entanglement after smooth quenches
我们计算了自由玻色子和费米子量子场论中,在平滑质量猝灭后,动量模之间在后期产生的纠缠总量。纠缠和Rényi熵的封闭形式作为一个功能的参数表征淬火协议。对于玻色子,我们表明,纠缠生产是更显着的轻模式和快速淬火。特别是,无限慢或绝热淬火不会产生任何纠缠。取决于淬火曲线,作为淬火速率$δt$的函数的降低可以是单调的或振荡的。在费米子的情况下,情况是微妙的,有一个临界值的淬火振幅以上,这种行为是改变和熵成为峰值在中间值的动量和淬火率。我们还表明,结果与广义吉布斯熵的预测一致,并明确获得其参数的淬火数据。
2019-01-31 cond-mat.stat-mech hep-th
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
From Quantum Chaos and Eigenstate Thermalization to Statistical Mechanics and Thermodynamics
本综述介绍了本征态热化假设(ETH)的教学,它的基础,以及它对统计力学和热力学的影响。在第一部分中,ETH被介绍为量子混沌和随机矩阵理论(RMT)思想的自然扩展。为此,我们提出了一个简单的概述经典和量子混沌,以及RMT和它的一些最重要的预测。后者包括观测量的能级、本征态分量和矩阵元的统计。在此基础上,我们介绍了ETH,并表明它允许一个描述热化在孤立的混沌系统,而不调用外部浴的概念。我们从多体晶格系统的研究中研究了本征态热化的数值证据。我们还介绍了淬火的概念,作为一种手段,采取孤立系的平衡,并讨论了量子淬火的数值实验结果。评论的第二部分探讨了量子混沌和ETH对热力学的影响。推导了基本热力学关系式,包括热力学第二定律、基本热力学关系式、涨落定理、爱因斯坦关系式和昂萨格关系式。特别是,它表明,量子混沌允许一个证明这些关系的个人哈密顿本征态,从而将它们扩展到任意固定的统计系综。然后,我们将展示如何使用这些关系,以获得非平凡的普遍能量分布在连续驱动系统。在评论的最后,我们简要讨论了违反ETH的可积量子系统的驰豫动力学和驰豫后的描述。我们引入了广义吉布斯系综的概念,并讨论了它与弱相互作用系统中预热化思想的联系。
2016-08-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermalization dynamics of a gauge theory on a quantum simulator
规范理论构成了现代物理学的基础,其应用范围从基本粒子物理学和早期宇宙学到凝聚态系统。我们对U(1)对称规范场理论的幺正动力学进行了量子模拟,并证明了涌现的不可逆行为。高度约束的规范理论动力学被编码在一维玻色-哈伯德模拟器中,该模拟器通过动力学规范场耦合费米物质场。我们调查全球量子猝灭和平衡到一个稳定的状态以及近似的热合奏。我们的工作可能使难以捉摸的现象,如Schwinger对生产和弦断裂的调查,并铺平了道路,模拟更复杂的高维规范理论的量子合成物质设备。
2022-07-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-lat
Quantum Quenches in Free Field Theory: Universal Scaling at Any Rate
量子猝灭在几个制度中显示出普遍的标度。对于猝灭,从一个缺口阶段开始,并通过一个临界点,与初始间隙相比,速度慢,许多系统服从Kibble-Zurek标度。最近,一个不同的缩放行为已被证明会发生时,淬火速率是快速相比,所有其他的物理尺度,但仍然慢相比,紫外线截止。我们研究了标量和费米子自由场论中从快淬到慢淬的通道,其动力学可以精确地求解所有淬灭速率。我们发现,重整化的一点函数之间的政权顺利跨越。
2017-06-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Hybrid semiclassical theory of quantum quenches in one dimensional systems
我们发展了一种混合半经典方法来研究一维量子系统在平衡态和非平衡态下的时间演化。我们的方法处理的内部自由度完全量子力学的修改时间演变块抽取方法,而处理轨道准粒子运动的经典。我们可以跟踪动态的时间尺度远远超出了标准数值方法的范围,以观察预平衡和局部相平衡状态之间的交叉。作为应用,我们研究了一对隧道耦合的一维玻色凝聚体的猝灭动力学和相位涨落。我们证明了孤子碰撞引起的相位传播、孤子熵产生和多步热化的出现。我们的方法可以应用到广泛的带隙一维系统。
2019-03-19 cond-mat.stat-mech
Gaussian Scrooge Ensemble from Deep Thermalization in Free-Fermions
SISSA(国际高等研究学院);INFN(意大利国家核物理研究所);University of Birmingham(伯明翰大学)
本文研究自由费米子链中通过局域测量产生的深层热化现象,发现测量结果在热力学极限下信息可忽略,从而形成由广义吉布斯系综决定的高斯斯克鲁奇系综,并提供了数值证据,扩展了可积系统热化的描述。
2026-10-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum-degenerate mixture of fermionic lithium and bosonic rubidium gases
我们报告的观察的费米子6-锂原子的云热耦合到蒸发冷却玻色子87-Rb的交感冷却。使用这种技术,我们得到了一个混合物的量子简并气体,其中Rb云是冷的玻色-爱因斯坦凝聚和Li云的临界温度比费米温度。根据热化速度的测量,我们估计了种间s波三重态散射长度|a_s| =20_{-6}^{+9} a_B.我们发现,存在的残余铷原子在|2,1>和|1,-1>塞曼子态由于非弹性碰撞而引起重要的损失。
2005-09-27 cond-mat.stat-mech
Relaxation and Thermalization after a Quantum Quench: Why Localization is Important
我们研究了类自由费米子哈密顿量在突然量子猝灭后的幺正动力学和热化性质,推广了S。Ziraldo等人[Phys. Rev. Lett. 109,247205(2012)]。分析和数值参数,我们表明,一个稳定的状态和广义吉布斯系综(GGE)的描述的存在取决于至关重要的可观察到的考虑(本地与广泛)和本地化的最终哈密顿量的属性。我们给出了两个一维模型的结果,无序一维长程跳跃费米子链和无序Ising/XY自旋链。我们分析证明,虽然时间平均的一个机构运营商是完美的再现GGE(即使是有限大小的系统,如果时间积分扩展超出复兴),时间平均的多体运营商可能会显示出明显的偏离GGE预测时,无序诱导本地化的本征态是在发挥作用。
2013-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Logarithmic entanglement growth in two-dimensional disordered fermionic systems
研究了具有势和键无序的二维自由费米子模型中纠缠熵$S_{\textrm{ent}}$随整体猝灭的增长。对于潜在的障碍的情况下,我们表明,存在一个中间弱本地化制度,其中$S_{\textrm{ent}}(t)$增长的时间$t$之前,安德森局域化设置。对于渗滤过渡附近的二元键无序的情况下,我们发现添加剂的对数修正面积和体积的法律,以及在很长一段时间内,这是一致的无限随机不动点的缩放。
2019-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multipartite entanglement structure in the Eigenstate Thermalization Hypothesis
在本征态热化假设下,研究了热纯态的量子费舍尔信息(QFI)和多体纠缠结构。在正则系综和ETH中,量子费舍尔信息可以从响应函数显式地计算。在ETH的情况下,我们发现QFI的表达式限制了上面相应的规范表达式。这意味着,尽管局部可观测量的平均值和波动与它们的正则对应物无法区分,但状态的纠缠结构是完全不同的;随着差异的放大,例如,在热相变附近。我们还提供了一个最先进的数值例子的情况下,量子费舍尔信息在量子多体系统是广泛的,而相应的量在正则系综消失。我们的研究结果有直接相关的纠缠结构的淬火多体动力学的渐近状态。
2020-01-31 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Thermalization with chemical potentials, and higher spin black holes
研究了1+1维共形场论中除了能量外还具有额外守恒电荷的局域观测量在量子猝灭后的长时间行为。我们证明了在有限区间上支持的{ \it local}观测量的任意串的期望值指数地接近平衡值。平衡的特征在于温度和化学势定义的淬火状态。对于无穷多个交换守恒电荷,平衡系综是广义吉布斯系综(GGE)。我们计算热化率的系统扰动的化学势,使用一种新的技术来总结了无限数量的费曼图。上述技术还允许我们计算任意数量的化学势存在下的热格林函数的弛豫时间。在高自旋(hs[λ])全息的背景下,最终平衡GGE的配分函数与高自旋黑洞的配分函数一致.本文计算的CFT热化率与该黑洞中标量场的准正规频率一致。
2015-03-06 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
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
Quantum Quench in Non-relativistic Fermionic Field Theory: Harmonic traps and 2d String Theory
本文研究了一维非相对论费米子在外谐振子势或倒谐振子势中的量子猝灭方案,该方案具有有限的猝灭率,且质量和频率均随时间变化.这些哈密顿量,分别出现在谐波陷阱,和$c=1$矩阵模型描述的二维弦论与时间相关的弦耦合。我们展示了如何动态是由一个单一的时间函数,满足广义Ermakov-Pinney方程。淬火协议,我们认为渐近线恒定的质量和频率在早期的时间,交叉或接近无间隙的潜力。在一个右侧向上的谐振子势中,我们通过获得精确解的解析近似,确定了一点函数的标度行为和子区域的纠缠熵。结果是一致的Kibble-Zurek缩放慢淬灭和微扰计算快速淬灭。对于顺式临界猝灭协议的纠缠熵振荡在其初始值附近的后期时间。对于终端临界协议的纠缠熵单调地与时间成反比地变为零,反映了费米子在整个线路上的传播。对于反谐振子势,对偶集体场描述为含时度规和介子背景下的标量场。
2019-10-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quenched many-body quantum dynamics with $k$-body interactions using $q$-Hermite polynomials
在$m$粒子量子系统中,可以具有$k=1,\,2,\,\ldots,\,m$体相互作用。相互作用的等级和粒子(费米子或玻色子)的性质可以强烈影响系统的动力学。为了详细地探索这一点,我们研究了许多粒子系统中不同等级的相互作用,无论是费米子和玻色子的淬火量子动力学。我们分别用费米嵌入高斯正交系综(FEGOE)和玻色子嵌入高斯正交系综(BEGOE)表示系统的哈密顿量。我们发现,生成函数的$q$ -厄米多项式描述的半圆高斯过渡的频谱密度的FEGOE $(k)$和BEGOE $(k)$(也是酉变体FEGUE $(k)$和BEGUE $(k)$)作为一个功能的秩的相互作用$k$。重要的是,$q$ -Hermite多项式的生成函数的数值傅里叶变换解释了FEGOE $(1+k)$和BEGOE $(1+k)$中生存概率的短时衰减。描述这些性质的参数$q$与过量参数$γ_2$有关,我们给出了FEGOE $(k)$,FEGUE $(k)$,BEGOE $(k)$和BEGUE $(k)$的公式.我们说明,动力学强烈依赖于相互作用的秩和粒子的性质,这些普遍的功能可能是相关的非平衡量子系统的建模。
2019-03-09 cond-mat.stat-mech quant-ph