Quantum dynamics of two trapped bosons following infinite interaction quenches
本文研究一维谐振势阱中两个全同玻色子在零与无限相互作用间淬灭后的量子动力学,给出波函数和Loschmidt回声的解析解,并揭示系统在玻色子与费米子性质间的交叉行为。
2017-10-04 quant-ph
Non-Equilibrium Many-Body Dynamics Following A Quantum Quench
本文用解析和数值方法研究了孤立相互作用多体量子系统在随机猝灭后的非平衡动力学。我们用费米子的一加少体相互作用随机矩阵的嵌入高斯正交包络(EGOE)来模拟系统的哈密顿量。EGOE模型是研究相互作用多体量子系统从可积性到混沌的交叉的典范模型。我们得到了一个通用的配方,基于谱方差,用于描述松弛动态的生存概率作为一个函数的秩的相互作用。我们的分析结果与数值结果吻合得很好。
2021-11-17 quant-ph
Many-body slow quench dynamics and nonadiabatic characterization of topological phases
以往的研究表明,单粒子系统的整体拓扑结构可以被时间平均自旋极化上出现的能带反转面或自旋反转面所捕获。然而,大多数的研究都是基于单粒子的图像,即使系统是费米子和多带的。本文研究了价带全部被占据的拓扑系统的多体猝灭动力学,证明了带反转面和自旋反转面的概念仍然成立。更重要的是,多体猝灭动力学被简化为一个非平凡的三能级Landau-Zener模型,可以精确求解。基于分析结果,由时间平均自旋极化揭示的拓扑自旋织构可以应用于表征体拓扑结构,从而为未来的实验提供了直接的比较。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical quantum phase transitions following a noisy quench
本文研究量子伊辛链在带噪声斜坡淬火后的 DQPTs,通过随机薛定谔方程和噪声主方程揭示周期 DQPTs 整体时移或密集紊乱两种情形及其物理机制。
2025-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quench dynamics of entanglement spectrum and topological superconducting phases in a long-range Hamiltonian
我们研究了Kitaev链中纠缠谱的猝灭动力学,其中变程配对由幂律衰减率$α$量化。考虑到淬火后的平坦带的哈密顿量,我们证明了在其动力学过程中的纠缠谱交叉的存在下,能够表征在短程($α$ > 1)或长程($α$ < 1)扇区的拓扑相变(TPT)。纠缠谱动力学的性质揭示的淬火协议中的远程部门或与$α$作为淬火参数。特别是当初始哈密顿量的最低上半纠缠谱值小于最终纠缠谱值时,如果中途缠绕数与初始哈密顿量的缠绕数不相等,则也可以通过最低上半纠缠谱值之差来诊断TPT。此外,我们还讨论了在长程模型中,通过纠缠谱交叉来表征TPT的稳定性。
2020-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Topological Rényi entropy after a quantum quench
我们提出了一个分析研究后的量子淬火拓扑秩序的弹性。该系统最初准备在复曲面代码模型的基态,然后通过打开外部磁场淬火。在随后的时间演化过程中,通过2阶拓扑Renyi熵检测拓扑序的变化。我们考虑两种不同的淬火:第一个有一个精确的解决方案,而第二个需要微扰理论。在这两种情况下,我们发现拓扑Renyi熵在热力学极限下的长期时间平均值与其初始值相同。基于我们的研究结果,我们认为,拓扑秩序是弹性对广泛的淬火。
2013-05-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Discord in a spin-1/2 transverse XY Chain Following a Quench
我们报告的零温度量子不和谐的研究作为衡量两个自旋相关的横向XY自旋链淬火后跨越量子临界点,并调查行为的互信息,经典相关性,因此不和谐的最终状态作为一个功能的淬火率。我们表明,虽然不和谐消失的极限非常慢,以及非常快的淬火,它表现出一个峰值的淬火速率的中间值。我们发现,虽然不和谐和互信息表现出类似的行为,相对于淬火率的并发或负以下相同的淬火,有数量上的差异。我们的研究表明,像并发,不和谐也表现出一个幂律标度与淬火速度的限制慢淬火,虽然它可能无法表达在一个封闭的幂律形式。我们还探讨了量子多临界点(MCP)线性淬火不和谐的行为,并观察到类似的缺陷密度的缩放。
2011-05-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterizing topological phases by quantum quenches: A general theory
我们研究了一个用量子猝灭来刻画拓扑量子相的一般动力学理论,并研究了当猝灭从深或浅平凡相开始到拓扑区域时量子动力学的突现拓扑.两个动力学方案进行检查:一个是通过量子动力学沿任意轴的一个单一的淬火诱导的拓扑相位的特征,和其他应用一系列的淬火相对于所有(伪)自旋轴。这两个方案都是建立在所谓的动力学体-面对应的基础上的,这表明具有整数不变量的$d$维($d$ D)拓扑相可以用出现在$(d-1)$ D带反演面(BIS)上的动力学拓扑模式来表征.我们表明,第一个动力学计划工程深和浅淬火,其中后者是初始化在一个不完全极化平凡阶段。然而,对于第二种方案,当淬火研究的初始阶段从深平凡(完全极化)到浅平凡(不完全极化)制度,一个新的动力学拓扑转变,与拓扑电荷交叉BIS,预测淬火动力学。精确地得到了动力学拓扑转变的一般判据。在该判据之上,量子动力学很好地刻画了猝灭后哈密顿量的拓扑结构。在该判据之下,猝灭动力学可以描述一种新的动力学拓扑;猝灭后的拓扑可以由突现拓扑不变量加上移动到BIS所包围的区域之外的总电荷来表征。我们通过数值计算二维量子反常霍尔模型来说明我们的结果。该工作拓宽了非平衡量子动力学对拓扑相的分类方法,具有实验实现的可行性。
2019-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Post-Quench Evolution of Complexity and Entanglement in a Topological System
我们研究了一维拓扑系统中的复杂性和纠缠随猝灭的演化,即Su-Schrieffer-Heeger模型。我们证明,复杂性可以检测量子相变,并显示复苏的签名,这一观察提供了一个实际的优势,在信息处理。我们还表明,在这个系统中的复杂性饱和速度远远超过纠缠熵,我们提供了一个物理参数。最后,我们证明了复杂性是一个不太敏感的探头的拓扑秩序,纠缠的措施相比。
2020-10-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Fixed points and emergent topological phenomena in a parity-time-symmetric quantum quench
我们确定紧急的拓扑现象,如动态陈数和动态量子相变的量子猝灭的非厄米特苏-施里弗-海格尔哈密顿与宇称时间($\mathcal{PT}$)对称性。它们在非幺正动力学中的出现与布里渊区中的不动点密切相关,在布里渊区中,状态不随时间演化。在双正交量子力学的框架内,我们构造了一个描述非幺正动力学拓扑性质的理论形式,并证明了在$\mathcal{PT}$ -保序体系中,不同静态拓扑相位之间存在猝灭不动点.然后,我们揭示了不同的动力学拓扑现象之间的有趣的关系,通过动量-时间自旋纹理表征的动力学过程。对于涉及$\mathcal{PT}$ -断裂区域中的哈密顿量的猝灭,不能确保这些拓扑现象。
2019-10-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emerging topological characterization in non-equilibrium states of quenched Kitaev chains
本文基于扩展Kitaev链的精确解,通过自由赝自旋进动和平均缠绕数表征淬火后非平衡态的拓扑,并揭示动力学量子相变奇异性源于两个垂直赝自旋矢量,同时分析了动力学配对序参量在不同拓扑区域的行为。
2024-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Many-Body Protection of Topological Edge Memory in Strong Interacting Quenches
University of Southern California(南加州大学)
研究量子淬火后拓扑边缘态记忆在非可积相互作用系统中的存活,发现淬火后哈密顿量为相互作用时,边界模记忆通过多体保护机制在有限时间内稳定。
2026-07-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of correlations in a quasi-2D dipolar Bose gas following a quantum quench
我们研究了在准二维偶极气体驱动的相互作用强度的突然斜坡的平衡的相关性的演变。对于足够强的斜坡,动量分布,激发分数和密度-密度关联函数都显示显着的功能,直接相关的外观在底层的光谱中的一个Roton最小。我们的研究表明,猝灭后相关性的演化可以作为偶极气体中类旋子激发的探针。我们还发现,建立密度密度相关淬火后发生在偶极气体中的速度要慢得多,相比非偶极气体,由于长程相互作用。
2014-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological holographic quench dynamics in a synthetic dimension
拓扑相的概念扩展到动力学系统激发了广泛的研究,其中非平衡拓扑不变量的表征是一个中心问题,通常需要在时间和空间维度上的量子动力学信息。在这里,我们结合了最近发展的概念的拓扑相位和合成维的动力学分类,并建议有效地表征光子拓扑相位通过全息猝灭动力学。在由光的频率形成的合成晶格中构造了一个具有环形共振器的赝自旋模型,通过初始化一个在拓扑哈密顿量下演化的平凡态来诱导猝灭动力学.我们的关键预测是,完整的拓扑信息的哈密顿量是从淬火动力学提取单独在时域,体现全息功能的动力学。特别是,两个基本的时间尺度出现在淬火动力学,一个模仿布洛赫动量的拓扑带和其他表征淬火后的状态的剩余时间演化。为此,在时间维度上获得了动态体表面对应关系,并表征了自旋模型的拓扑结构。这一工作也表明,光子合成频率维提供了一个有效的和强大的方式来探索拓扑非平衡动力学。
2021-02-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dynamical emergence of a Kosterlitz-Thouless transition in a disordered Bose gas following a quench
研究了二维玻色气体在无序势猝灭后的动力学演化。根据初始条件,系统会演化为热态或超流态。使用广泛的准精确数值模拟,我们表明,这两个阶段是由一个Kosterlitz无相变分离。热化时间被证明是较长的超流相,但没有观察到临界减速的过渡。用简单的理论模型很好地再现了长时间相图。自发出现的Kosterlitz-numerless跃迁后淬火是一个普遍的现象,应该出现在非平衡量子气体和非线性,经典波系统的背景下。
2022-05-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effective thermal dynamics following a quantum quench in a spin chain
研究了量子伊辛模型在横场突然猝灭后的非平衡动力学。我们着重于现场的自相关函数的序参量,并提取相位相干时间$τ^ϕ_Q$从其渐近行为。我们表明,初始状态决定$τ^ϕ_Q$只有通过一个有效的温度设置其能量和最终的哈密顿量。此外,我们观察到,$τ^ϕ_Q$的有效温度的依赖性相当同意在热平衡作为平衡温度的函数得到的。
2009-03-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological Entanglement-Spectrum Crossing in Quench Dynamics
我们揭示了$d=1$维Altland-Zirnbauer类的猝灭动力学所依赖的稳定的$(d+1)$维拓扑结构,并提出了从纠缠谱的时间演化中检测这种动力学拓扑的方法.专注于系统在类BDI和D,我们发现交叉单粒子纠缠谱的量子猝灭之间的不同的量子保护的拓扑相位。纠缠谱交叉被证明是稳定的,对保序无序和忠实地反映$\mathbb{Z}$(BDI类)和$\mathbb{Z}_2$(D类)的拓扑特征。作为一个副产品,我们解开的拓扑起源的整体简并暂时出现在多体纠缠谱中的淬火动力学的横向场伊辛模型。这些发现可以在超冷原子和捕获离子中进行实验测试,并借助量子多体状态的尖端断层扫描技术。我们的工作铺平了道路,系统地了解拓扑结构在淬火动力学中的作用。
2018-06-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Evolution of entanglement entropy following a quantum quench: Analytic results for the XY chain in a transverse magnetic field
研究了XY链在横向磁场中哈密顿参数突变后块纠缠熵的非平衡演化.使用Toeplitz矩阵表示和多维相位的方法,我们提供了分析结果的大块,并为所有的时间,明确显示的线性增长的时间其次是饱和。这些分析结果的后果进行了讨论,并考虑到一个有限的块长度的影响数值。
2008-04-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Direct Measurement of Topological Number by Quench Dynamics
拓扑数的度量在拓扑系统的研究中是至关重要的。近年来,拓扑数与动力学之间的关系被建立起来。但目前还没有一种直接从动力学中读出拓扑数的方法。在这项工作中,我们提出了一个新的动力学协议,直接测量未知系统的拓扑数。与一般的猝灭操作不同,我们将未知系统的哈密顿量转化为另一个具有已知拓扑性质的哈密顿量。在猝灭后,不同的初始态导致猝灭后最终Bloch带上不同的粒子数分布。这种分布依赖于初始布洛赫态和最终布洛赫态之间的波函数重叠,这是一个取决于动量的复数。证明了当动量变化$2π$时,波函数重叠的相位变化$Δnπ$,其中$Δn$是初始Bloch带和最终Bloch带之间的拓扑数差.在此基础上,利用已知的末态Bloch带的拓扑数,我们可以直接从粒子数分布中推导出初态的拓扑数,而不需要跟踪系统的演化,也不需要测量自旋织构。并提出了两种实验方案。这些方案提供了一个方便和强大的测量方法,也加深了对拓扑和动力学之间的关系的理解。
2022-08-16 cond-mat.other quant-ph
Evolution of Complexity Following a Global Quench
一个量子态的复合化速率从上到下被该态的平均能量所限制。另一个不同的猜想则是将全息CFT态的复杂性与某块体区域的壳层引力作用联系起来。我们利用“复杂性等于作用”的猜想研究了全局猝灭后CFT态的复杂性随时间的演化。我们发现,复杂性的增长率不仅是一致的约束范围内,但它也饱和后不久,系统达到局部平衡的界限。
2018-03-08 hep-th quant-ph
Entanglement and correlation functions following a local quench: a conformal field theory approach
我们表明,从准备一个一维量子系统中的两个去耦部分的基态,然后连接在一起,左发展与平移不变的哈密顿量(本地淬火),可以描述的动力学通过量子场论。在相应的理论是共形的情况下,我们研究了不同双分线情况下的纠缠熵的演化。我们还考虑了一点和两点关联函数的行为。我们所有的发现都可以用一幅我们认为更普遍有效的图像来解释,即在初始时刻从结合点发射的准粒子在系统中半经典传播。
2007-10-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Emergent topology under slow non-adiabatic quantum dynamics
利用非平衡猝灭动力学表征平衡态拓扑量子相,为检测平衡态拓扑不变量提供了一种新的有效方法。然而,大多数以前的研究都集中在理想的突然淬火制度。本文提出了一种通用的非绝热慢猝灭系统哈密顿量的方案,并研究了拓扑相的非绝热动力学表征方案。通过引入一个类似库仑的Landau-Zener问题实现了{ \it slow}猝灭方案,该方案能够统一描述猝灭区(深度非绝热极限)到绝热区的过渡.通过解析地得到非绝热演化后的末态矢量,我们可以计算出时间平均自旋极化率和相应的拓扑自旋织构。我们发现,淬火后的哈密顿量的拓扑不变量的特点是直接的带反转表面上的自旋织构的值。与必须采取额外步骤来计算自旋极化的{ \it梯度}的突然猝灭机制相比,这种非绝热表征提供了检测拓扑不变量的{ \it最小}方案。我们的研究结果不仅适用于库仑猝灭方案下的一维和二维拓扑相,也适用于高维体系或不同猝灭方案。
2020-07-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tripartite entanglement dynamics following a quantum quench
本文研究了量子淬火后多体纠缠的动力学,通过Markov gap揭示了XX自旋链中存在不可约三方纠缠,并发现其随时间演化表现出纠缠壁垒现象,这与三部分纠缠准粒子的三重态传播机制一致。
2024-08-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Nonanalyticity of circuit complexity across topological phase transitions
在可观测量中存在非解析性是相变的一种表现。通过在一维和二维的两个范例拓扑模型的研究,在这项工作中,我们表明,我们的具体量化的基础上的电路复杂性可以揭示拓扑相变的发生,无论是在平衡和出,由存在的非解析性。通过猝灭系统的平衡,我们发现,电路的复杂性线性增长或二次增长的短时间制度,如果猝灭是瞬间完成或在有限的时间内,分别。值得注意的是,我们发现,无论是突然淬火和有限时间淬火,拓扑相变在淬火前的哈密顿量将表现为存在的非解析性在一阶或二阶导数的电路复杂性相对于时间在短时间制度,和后相变中的拓扑相变。猝灭哈密顿量将通过在长时间状态中电路复杂性的稳定值中的非解析性的存在来表现。我们还表明,维数的增加并没有删除,但只削弱了电路复杂性的非解析性。我们的发现可以在量子模拟器和冷原子系统中进行测试。
2020-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Unified theory to characterize Floquet topological phases by quench dynamics
传统的周期驱动系统的表征通常需要Floquet频带以外的时域信息,因此缺乏通用的Floquet拓扑不变量的直接测量方案。在这里,我们提出了一个统一的量子猝灭的基础上的理论来表征通用的$d$维($d$ D)Floquet拓扑相位,其中的拓扑不变量构造的静态Floquet带只有最小的信息。对于一个初始静态平凡的$d$ D相位,通过突然开启周期驱动引入了猝灭动力学,并证明了猝灭动力学在Floquet带交叉的($d-1$)D动量子空间中表现出突现的拓扑模式,由此可直接得到Floquet拓扑不变量.这种预测提供了一个简单而统一的表征,其中不仅可以提取常规和异常Floquet边界模式的数量,而且还可以识别相带中的拓扑保护奇异性。的应用程序说明与冷原子实验中很容易访问的一维和二维模型。我们的研究开辟了一个新的框架Floquet拓扑相位的表征。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
O(N) symmetry-breaking quantum quench: Topological defects versus quasiparticles
我们提出了一个解析推导的缠绕数计数拓扑缺陷所产生的O(N)破缺量子淬火在N个空间维度。我们的方法是通用的,在这个意义上,我们不采用任何近似除了大$N$限制。最后的结果在N中是非微扰的,即,它不能通过通常的1/N展开得到,并且我们得到的拓扑缺陷比准粒子激发少得多,这与以前的低维研究截然不同。
2010-01-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
The Haldane model under quenched disorder
我们研究了具有Anderson和二元无序的半填充Halflized模型,并确定了其相图,作为Halflized通量和交错子晶格势的函数,以增加无序强度。我们建立,无序稳定拓扑非平凡的相位在该地区的相图中的清洁限制拓扑平凡。在小的无序强度,我们的结果同意使用一阶自洽玻恩近似得到的分析预测,并扩展到中间和大的无序值,这种微扰方法失败。我们通过确定费米能级上的光谱权重,根据其无间隙或有间隙的性质进一步表征相位。我们发现,无间隙拓扑非平凡相支持安德森和二元无序。在二进制的情况下,我们发现一个可重入的拓扑相位,从一个平凡的区域开始,拓扑过渡发生增加交错的潜力$η$,其次是第二个拓扑过渡到平凡的阶段,为更高的值$η$。
2018-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Full investigation of nonadiabatic dynamical characterization in arbitrary quenching process
本文以二维陈绝缘体为例全面研究非绝热慢淬火动力学,发现时间平均自旋极化可同时表征初末态拓扑不变量并区分不同淬火过程类型。
2023-02-11 quant-ph
Universal topological quench dynamics: Altland-Zirnbauer tenfold classes
在平衡基态上定义了著名的Altland-Zirnbauer(AZ)十重类的拓扑相。这种平衡拓扑相是否与远离平衡态的量子动力学具有普遍的对应性,是一个具有理论和实验重要性的基本问题。在这里,我们发现了普遍的拓扑淬火动力学连接到平衡拓扑阶段的完整AZ十倍类,建立一个一般的框架。我们证明了一个基本的结果,$d$维拓扑相位的10倍类,具有整数不变或$\mathbb{Z}_{2}$指数定义在高对称动量,一般的特点是拓扑减少到最高阶带反转表面位于任意离散动量的布里渊区。这样的降维拓扑进一步捕获的普遍拓扑模式出现在远离平衡量子动力学淬火系统从平凡相的拓扑制度,呈现平衡拓扑相的动力学标志。这一工作建立了拓扑相的完全AZ对称类的普遍动力学刻画,在理论和实验上有着广泛的应用。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Out of equilibrium higher-order topological insulator: Floquet engineering and quench dynamics
高阶拓扑HOT态,在低维边界上,如铰链和角,承载拓扑保护模式,最近扩展了静态拓扑相的领域。本文证明了利用离散四重($C_4$)和时间反演(${\mathcal T}$)对称性破缺Dirac质量微扰周期性地踢量子自旋霍尔绝缘体(QSHI),实现二维\emph{Floquet}二阶拓扑绝缘体的可能性,该绝缘体具有角定域零准能模和量子化Floquet四极矩$Q^{\rm Flq}_{xy}=0.5$.此外,我们表明,$Q^{\rm Flq}_{xy}$成为独立的起源的选择,作为系统接近热力学极限。我们还分析了当$C_4$和${\mathcal T}$对称性破缺微扰被关闭时,角模突然猝灭后的动力学行为,发现相应的生存概率在长时间内呈现出完全、部分和不复活的周期性现象,编码了角模在QSHI中的特征。我们的协议是足够普遍的,以探索在绝缘体和无间隙系统的动态热阶段的领土。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Localized dynamics following a quantum quench in a non-integrable system: An example on the sawtooth ladder
受最近几何挫挫系统中遍历破缺现象的发现的启发,我们研究了相互作用硬核玻色子在阶梯上的猝灭动力学。我们确定了一组初始状态,该系统表现出本地化的特征签名,如初始状态的记忆保留和缓慢增长的纠缠熵的一个广泛的参数制度。值得注意的是,即使在多体光谱热化的情况下,这种局部化仍然存在。我们认为,局域动力学起源于相互作用诱导的量子干涉。我们的结果表明,量子阶梯可以成为实现物质非平衡量子态的一个肥沃的平台。
2021-01-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Symmetry Breaking with a Slant: Topological Defects after an Inhomogeneous Quench
我们表明,在二阶相变引起的不均匀淬火,拓扑缺陷的密度被大大抑制的淬火传播的速度变得小于对称性破缺相传播的速度。对称性破缺相阵面的速度近似地由愈合长度与冻结时的弛豫时间之比给出,即在临界减速导致从绝热行为转变为序参量中的脉冲行为的时刻。实验的影响进行了简要讨论。
1999-10-05 cond-mat gr-qc hep-ph
Generic theory of characterizing topological phases under quantum slow dynamics
近年来,平衡拓扑相的动力学表征引起了人们的广泛关注。本文对慢猝灭方案下拓扑相的非绝热性质进行了深入的研究。我们首先提出了一个精确可解的多态Landau-Zener模型,它可以直接应用于拓扑系统的非绝热慢猝灭动力学。然后,我们提出了两种不同的方案来表征的基础上所谓的自旋反转面的系统的体拓扑结构。第一种方法需要的淬灭过程最少,但需要测量SIS上的时间平均自旋极化梯度。第二种方法只需要测量SIS上的时间平均自旋极化值,从而可以通过引入额外的猝灭过程来直接表征拓扑相。此外,依赖降维方法的高阶SIS或带反转表面(BIS)也被推广到上述两种不同的表征方案。可以从0 D最高阶BIS和0 D最高阶SIS上具有相反符号的点对中提取拓扑不变量,这大大简化了测量策略和表征过程。总之,我们证明了拓扑不变量不仅可以通过BIS上的拓扑信息来捕获,而且可以通过SIS上的拓扑信息来捕获。特别地,可以实现基于BIS和SIS的拓扑相位的直接表征。
2022-07-16 quant-ph
Evolution of complexity following a quantum quench in free field theory
利用Jefferson和Myers最近提出的量子场论中电路复杂性的一个建议,我们计算了自由标量场中时间尺度$δt$表征的光滑质量猝灭后复杂性的时间演化。我们发现,动态有两个不同的阶段,即早期政权的近似线性演化,其次是饱和阶段,其特征在于围绕一个平均值的振荡。该行为与之前的混沌和全息系统中复杂性增长的理论相似,尽管我们发现复杂性的增长或减少取决于淬灭是增加还是减少质量,并且复杂性饱和的时间尺度是$δt$级(不是参数更大)。
2018-06-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entanglement dynamics following a sudden quench: an exact solution
我们提出了一个精确的和充分的分析处理的纠缠动力学的孤立系的$N$耦合振子后突然淬火的系统参数。系统分析使用的时间相关的薛定谔方程,这是通过求解相应的非线性Ermakov方程得到的解决方案。纠缠熵表现出多振荡的行为,其中动态生成的时间尺度的数量与$N$增加。谐波链表现出纠缠复兴和较大的值的$N (> 10)$,我们发现近临界对数标度的纠缠熵,这是调制的时间依赖的因素。$N=2$情形等价于在隧穿区的二位点玻色-哈伯德模型,这在冷原子系统中易于经验实现.
2018-01-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Invariants for Quantum Quench Dynamics from Unitary Evolution
最近的实验开始通过对光晶格中量子气体的层析成像来探索猝灭动力学的拓扑性质,即哈密顿量突然变化后的时间演化。与静态带状绝缘体或周期性驱动系统的成熟理论相反,目前尚不清楚是否以及如何定义带状绝缘体的一般淬火的拓扑不变量。以前的工作解决了一个特殊的情况下,这个问题漂亮地使用两个带哈密顿在二维的Hopf映射。但它只适用于拓扑平凡的初态,很难推广到多带系统或其他维度。在这里,我们引入了由幺正时间演化算子构造的循环幺正的概念,并证明了它的同伦不变量充分刻画了动力学拓扑。对于二维的两带系统,我们证明了不变量精确地等于在整个淬火的陈数的变化,无论初始状态。我们进一步表明,非平凡的动力学拓扑表现为刺猬缺陷的环幺正,也作为缠绕和链接的曲线,其特征向量的动态量子相变发生。这为量子猝灭动力学的分类和表征开辟了一条系统的途径。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Bulk detection of time-dependent topological transitions in quenched chiral models
一维手征系统的拓扑结构由哈密顿本征态的缠绕数来描述。在这里,我们表明,这个不变量可以读出通过测量的平均手征位移的单粒子波函数连接到一个完全本地化的通过一个单一的和对称不变的地图。值得注意的是,这意味着平均手征位移可以检测绕组数,即使在不同的拓扑相位之间的基础哈密顿量被淬灭。我们在实验上证实了这些结果在结构光的量子行走。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Quench dynamics in topologically non-trivial quantum many-body systems
该研究考察拓扑非平庸费米多体气体的淬火动力学,揭示手性边缘态占据数会改变正交性灾难并主导多体重叠衰减。
2024-12-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Multi-particle bound state formation following a quantum quench to the one-dimensional Bose gas with attractive interactions
我们考虑从理想玻色凝聚到具有任意吸引相互作用强度的Lieb-Liniger模型的量子猝灭。我们重点关注失超后后期达到的非平衡稳态的性质。利用最近发展起来的基于可积性的方法,我们得到了大量玻色子定态的精确描述。这种状态的一个显著特征是存在多粒子束缚态的层次结构。我们确定了它们的密度对相互作用强度的依赖关系,并得到了局域对关联$g_2$定态值的精确表达式。我们讨论了冷原子实验的结果的后果。
2016-01-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of emergent momentum-time skyrmions in parity-time-symmetric non-unitary quench dynamics
失超动力学中的拓扑引起了有趣的动力学拓扑现象,这些现象与静态哈密顿的拓扑密切相关,但在实验上却很难探索。在这里,我们实验检测宇称时间(PT)对称非酉淬火动力学,这是由动态陈数定义的紧急动量-时间流形的动量-时间skyrmions。具体而言,我们实验模拟非幺正淬火动力学的PT对称拓扑系统使用单光子离散时间量子行走,并证明skyrmions的出现,通过构建依赖于时间的非厄米密度矩阵,通过直接测量位置空间。我们的工作实验揭示了PT对称性和淬火动力学在诱导涌现拓扑结构中的相互作用,并突出了离散时间量子行走在动态拓扑现象研究中的应用。
2018-08-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Injection and nucleation of topological defects in the quench dynamics of the Frenkel-Kontorova model
本文研究了 Frenkel-Kontorova 链的淬火动力学,发现从公度相到非公度相的淬火可周期性可控地注入拓扑缺陷,并利用该机制生成有无缺陷的晶格结构叠加态,为囚禁离子实验中的缺陷观测与控制提供了前景。
2023-08-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.PS
Exact dynamics following an interaction quench in a one-dimensional anyonic gas
研究了一维任意子气体的非平衡猝灭动力学。我们主要研究了可积任意子Lieb-Liniger模型,并考虑了从非相互作用到硬核任意子的猝灭。我们研究了系统的局部性质的动力学。通过基于可积性的方法,我们解析地计算在淬火后的所有时间,特别是在无限时间的单体密度矩阵和密度-密度关联函数。我们的研究结果表明,系统从初始状态的局部动量分布函数是不对称的发展到一个稳定的状态,它变得对称。此外,虽然初始动量分布函数(和平衡态的)明确地依赖于任意子参数,但最终的动量分布函数并不依赖于任意子参数。这让人联想到在从限制陷阱释放后的自由膨胀的背景下观察到的动力学费米子化。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quench dynamics of edge states in a finite extended Su-Schrieffer-Heeger system
本文研究扩展SSH模型中多拓扑相间的淬火动力学,揭示边缘态存活概率和输运速度对绕数转变路径的强烈依赖,并通过能带图和边缘态结构分析解释了这一路径依赖现象。
2023-03-01 cond-mat.other quant-ph
Non-Bloch quench dynamics
研究了具有非厄米趋肤效应的非厄米拓扑模型的猝灭动力学。采用非Bloch带理论,将猝灭动力学投影到广义布里渊区,发现在广义动量-时间域中存在动态Skyrmions形式的涌现拓扑结构,并与静态Hamiltonian的非Bloch拓扑不变量相关. Skyrmion结构锚定在动力学的不动点上,其存在的条件是淬灭前和淬灭后哈密顿量的广义布里渊区的重合。全球签名的动态skyrmions,但是,坚持远远超出了这样的条件,从而提供了一个通用的动态检测计划,非布洛赫拓扑结构中存在的非厄米皮肤效应。将我们的理论应用于实验相关的非幺正量子行走,我们明确地展示了如何通过非布洛赫猝灭动力学揭示非布洛赫拓扑不变量。
2021-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Measuring Non-Hermitian Topological Invariants Directly from Quench Dynamics
本文提出通过淬火动力学直接测量奇数维非厄米拓扑不变量的统一框架,利用淬火后自旋纹理的绕数图案提取线隙绕数和点隙编织度,并给出冷原子实验方案。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical crossover behavior in the relaxation of quenched quantum many-body systems
近年来,多体周期驱动可积系统的不同幂律弛豫行为之间的交叉现象逐渐被人们所发现。我们证明了使用可积量子系统,类似的动力学跃迁也可能发生在这种系统的松弛突然淬火后。特别是,我们观察到两个不同的幂律松弛行为后,突然淬火在可积XY模型,这取决于是否淬火哈密顿位于公度或非公度相。在边界线处和附近的淬火,称为无序线(DL),分离这些阶段的弛豫行为的特点。在DL的松弛显示了一个新的标度指数以前未探索。通过从相称/不相称缩放行为到DL缩放行为的交叉发生转变。当最终猝灭哈密顿量的参数接近DL时,交叉时间像幂律一样发散。在弱可积性破坏扰动下,该跃迁也是鲁棒的,但在强混沌猝灭后消失。
2022-02-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stability of dynamical quantum phase transitions in quenched topological insulators: From multiband to disordered systems
动态量子相变(DQPT)表示在平衡时热相变的非平衡量子时间演化中的对应物,其中实时变得类似于诸如温度的控制参数。在猝灭量子系统中,最近的理论和实验都证明了DQPT的发生与拓扑性质的变化密切相关。在这里,我们有助于拓宽拓扑结构和DQPT多轨道和无序系统之间的这种关系的系统的理解。具体来说,我们提供了一个详细的遍历性分析,在所有的空间维度的DQPT的标准,并构建基本的反例DQPT的发生在多带拓扑绝缘体模型。作为一个数值案例研究,说明我们的结果,我们报告微观模拟的淬火动力学的哈珀-霍夫施塔特模型。此外,逐渐从多带系统到无序系统,我们通过增加(超)单位胞来接近随机无序,在该单位胞内随机扰动绝热地打开。这导致了一个有趣的顺序限制的问题,我们解决了大量的数值计算淬火一维拓扑绝缘体和超导体的无序。
2019-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Floquet dynamical quantum phase transitions in periodically quenched systems
动态量子相变(DQPT)的特征是物理观测量作为时间函数的非解析行为。当系统受到时间周期调制时,其可观测量的非分析特征可能会在时间上周期性地重复出现,从而导致Floquet DQPT现象。本文系统地研究了一类具有手征对称性的一维周期猝灭系统中的Floquet双量子点。通过调整淬火的强度,我们发现多个Floquet DQPT在一个单一的驱动周期内,与更多的DQPT被观察到当系统初始化在Floquet状态与较大的拓扑不变量。每个Floquet DQPT还伴随着动态拓扑序参量的量化跳跃,如果底层Floquet系统在有间隙的拓扑相位中准备,则序参量的值在时间上保持量化。该理论在分段淬火晶格模型中得到了证明,该模型具有丰富的Floquet拓扑相,并且很容易在量子模拟器中实现,如金刚石中的氮空位中心。我们的发现为DQPT的Floquet工程和Floquet系统中拓扑相变的动态检测开辟了新的视角。
2021-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stationary entanglement entropies following an interaction quench in 1D Bose gas
我们分析了在一维空间中从自由玻色子到硬核玻色子的猝灭后的渐近定态的纠缠特性。Rényi和von Neumann的纠缠熵是广泛的,后者与广义吉布斯熵(GGE)的热力学熵一致。计算的两点函数的频谱,我们提供了准确的分析结果,无论是领先的广泛的部分和subleading项的熵,以及粒子数波动的累积量。我们还将纠缠熵的外延部分与热力学熵进行了比较,结果表明GGE熵等于纠缠熵,是对角熵的两倍。
2014-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Bosonic quantum dynamics following a linear interaction quench in finite optical lattices of unit filling
研究了有限光晶格中超流与莫特绝缘体态之间线性相互作用猝灭后的非平衡超冷玻色量子动力学.由此产生的动力学响应包括各种带间和带内隧穿模式。我们发现,淬火率和粒子间的排斥之间的竞争导致共振动力学响应,在温和的斜坡时间,与避免交叉的多体本征谱与不同的相互作用强度。穿过弱相互作用到强相互作用的区域,几种传输途径被激发。高频段的激发动力学服从指数衰减具有两个不同的时间尺度与不同的斜坡时间。研究从浅晶格到深晶格的交叉,我们发现,对于非绝热淬火的激发带分数减少,而接近绝热极限,它表现出非线性的行为增加的势垒的高度。从强相互作用到弱相互作用的反向斜坡过程导致莫特绝缘体的熔化,并且具有可忽略不计的高带激发,其遵循指数衰减以减小猝灭速率。最后,独立的方向,相边界是交叉的,我们观察到一个显着增强的激发到更高的频带分数增加系统的大小。
2017-11-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mirror-symmetry-protected dynamical quantum phase transitions in topological crystalline insulators
动态量子相变(DQPT)是拓扑系统中量子猝灭动力学的拓扑特征。本文研究了镜像对称拓扑相量子猝灭中的Loschirp振幅和DQPT。基于镜像对称绝缘体的拓扑分类,我们表明镜像对称性产生了双稳态保护的DQPT。如果镜像对称存在,拓扑鲁棒DQPT可以发生在量子猝灭,即使在高维时间反演不变系统。然后,我们还表明,在具有镜像对称性的二维手性对称系统中,在猝灭过程中会发生双量子点保护。对称性保护的DQPT可以很容易地通过降低的速率函数来捕获。此外,我们还引入了镜像对称保护DQPT的动力学拓扑序参量。最后,我们证明了DQPT使用晶格模型的时间反转不变的拓扑晶体绝缘体和高阶拓扑绝缘体。
2021-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Measuring topological invariants of even-dimensional line-gapped non-Hermitian systems through quench dynamics
本文提出一种通用框架,通过构建辅助厄米矩阵并利用淬火后自旋织构在带反转面上的缠绕模式,直接测量偶数维实线能隙非厄米系统的拓扑不变量,并推广至高维与虚线能隙系统,提供了实验可行的检测方案。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Time-dependence of correlation functions following a quantum quench
我们证明了在d维扩展量子系统中,当系统在某个哈密顿量的基态中准备,然后按照另一个哈密顿量无耗散地演化时,关联函数的时间依赖性可以用d+1维边界临界现象的方法来提取.当d=1时,用共形场论可以得到特别有力的结果。这些都是检查对那些可从可解模型。它们可以用一幅更普遍有效的图像来解释,即准粒子在初始状态的相关长度的量级的区域上纠缠,然后经典地传播通过系统。
2006-04-21 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Dynamical Equilibration of Topological Properties
研究了量子多体系统中两个拓扑不等价的哈密顿量之间发生参数猝灭时拓扑性质平衡的动力学过程。这种情况的动机是最近的实验超冷原子气体,其中一个平凡的初始状态是准备之前的哈密顿量是斜坡到一个拓扑绝缘体阶段。虽然多体波函数必须保持拓扑平凡的相干后淬火动力学,在这里,我们展示了如何的拓扑性质的单粒子密度矩阵动态变化和平衡的存在下的相互作用。在这个过程中,单粒子密度矩阵经历作为时间的函数的特征能级交叉,其起到类似于平衡拓扑量子相变中的哈密顿量的间隙闭合的作用。作为一个精确的案例研究例证这种机制,我们数值求解相互作用的一维拓扑绝缘体的淬火动力学。
2018-11-22 cond-mat.quant-gas quant-ph