Semi-classical theory for quantum quenches in the O(3) non-linear sigma model
我们用半经典方法研究了O(3)非线性西格玛模型的非平衡动力学.对于文中定义的一类猝灭,我们得到了热力学极限下的序参量动力学关联式。特别是,我们预测淬火依赖的弛豫时间和相关长度。为O(3)非线性西格玛模型发展的方法也可以应用于横场伊辛链,其中半经典结果可以直接与精确结果和数值结果进行比较,揭示了该方法的局限性。
2013-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Statistics of the Work in Quantum Quenches, Universality and the Critical Casimir Effect
我们考虑孤立量子多体系统在一个控制参数突然改变后的动力学,重点是所做的工作的统计。我们建立了一个联系之间的生成函数的工作和配分函数的经典系统中的电影几何。使用这种连接,我们首先表明,缩放的保真度接近量子相变的可伸缩性可以理解的临界行为的过剩熵和比热的经典模型。值得注意的是,我们表明,统计的工作接近阈值和临界连接到所谓的临界卡西米尔自由能,这是负责的经典系统的边界之间的相互作用。在这种关系的基础上,我们强调工作统计的新出现的普遍特征。我们的研究结果的例子为全球淬火的横向伊辛链在零温度。
2011-06-14 cond-mat.stat-mech
Effects of Quenched Randomness on Classical and Quantum Phase Transitions
本论文描述了猝灭无规性对晶格系统一级相变的影响,包括经典和量子两个方面。本文证明了一大类低维量子晶格系统(d <= 2,或在适当的连续对称性下,d <= 4)在适当的("直接")淬火无序存在下不能呈现一级相变.
2010-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Depinning exponents of thin film domain walls depend on disorder strength
铁磁体中的畴壁动力学由于畴壁的内部自由度而变得复杂。我们发展了一个具有垂直磁各向异性的无序薄膜中畴壁的模型,并利用它来研究脱钉转变。对于弱无序,内部磁化的激发是罕见的,并且脱钉转变呈现淬灭的Edwards-Wilkinson方程的指数值。更强的无序导致无序相关的指数,同时与畴壁内的布洛赫线的密度增加的成核。
2022-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On Spin Systems with Quenched Randomness: Classical and Quantum
猝灭随机性对一阶相变的舍入以一种适用于经典和量子系统的形式陈述:$d$维晶格上自旋系统的自由能以及基态能量相对于当$d \leq 2$时添加了一些随机性的哈密顿量中的任何参数是连续可微的。这意味着在相关联的序参量中不存在跳跃,随机磁场情况下的磁化强度。类似的结果也适用于$d \leq 4$连续对称破缺的情况。讨论了这类随机系统中有关序参量行为的一些问题。
2009-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quantum quenches in an interacting field theory: full quantum evolution vs. semi-classical approximations
我们发展了一个截断的哈密顿方法来研究量子猝灭后的$(1+1)d~ϕ^4$理论的动力学。结果进行比较,两种不同的半经典的方法,自洽高斯近似和截断Wigner近似,并用于确定这些广泛使用的方法的有效性范围。我们表明,自洽近似是强烈限制相比,截断哈密顿方法,对于较大的截止实际上是准确的参数范围内研究。我们发现,自洽近似是有效的,只有当有效质量是在附近的重整化质量。与自洽近似类似,截断维格纳近似无法捕获正确的质量重整化,并且在裸质量变为负值的足够强的相互作用下失效。我们把TWA的失败归因于一个经典对称破缺不动点的存在。除了建立截断的哈密顿方法作为一个强大的工具,用于研究的动力学的$ϕ^4$模型,我们的半经典近似的局限性的结果预计将是相关的其他量子场论的动力学建模。
2021-10-04 cond-mat.stat-mech hep-th
Quenched dynamics of classical isolated systems: the spherical spin model with two-body random interactions or the Neumann integrable model
研究了具有高斯概率分布的全连通两体相互作用的球自旋模型的哈密顿动力学。在统计物理学框架中,势能是所谓的$p=2$球形无序类型。最重要的是,对于我们的设置,能量守恒动力学是等价的诺依曼可积系统。我们采取初始条件在热平衡,我们随后发展的配置与牛顿动力学由不同的哈密顿量。我们确定了三个动力学阶段取决于参数的初始状态和最终的哈密顿量。我们得到的{ \it全球}动力学可观的数值和分析方法,我们表明,在大多数情况下,他们是出了热平衡。然而,我们注意到,对于来自凝聚相的浅猝灭,动力学接近(虽然不是在)热平衡。令人惊讶的是,对于参数之间的特定关系,全局可观测量符合吉布斯-玻尔兹曼平衡。接下来,我们设置的分析系统的自由度有限的$N$非线性耦合模式。我们评估的模式温度,我们将它们与频率相关的有效温度测量的波动耗散关系在频域中,类似于最近提出的量子可积的情况下。最后,我们分析的$N-1$积分的运动,我们用它们来表明,该系统是在所有阶段的平衡,即使是参数,表现出明显的吉布斯-玻尔兹曼行为的全球可观的。我们详细说明了这些常数的运动后淬火动力学中所发挥的作用,我们简要讨论了可能的描述的渐近动力学的广义吉布斯包络。
2017-12-20 cond-mat.stat-mech
Phase transitions in systems of magnetic dipoles on a square lattice with quenched disorder
我们用蒙特卡罗模拟研究了正方晶格上相互作用的经典偶极子系统中淬灭的取向无序效应。每个偶极可以沿着与晶格的主轴形成角度ψ的两个垂直轴中的任何一个。我们随机选择psi,并且对于晶格的每个位点,没有来自间隔[-Delta,Delta]的偏差。当0<Delta <~ π/4时,我们发现顺磁有序相和偶极反铁磁有序相之间存在热驱动的二级相变,临界指数随Delta连续变化。在最大无序度Delta ~ π/4附近,我们发现在有限温度T_c下仍存在二级跃迁,但当温度低于T_c时,我们的结果表明长程偶极序是弱的而不是{ \it strong}。
2008-09-14 cond-mat.stat-mech
Coarsening dynamics of topological defects in thin Permalloy films
本文研究了矩形坡莫合金薄膜单元在随机磁化初始状态弛豫过程中磁织构中拓扑缺陷的动力学行为。我们的完整的微磁模拟揭示了复杂的缺陷动力学松弛过程中的稳定的朗道封闭域模式,表现为时间的幂律衰减,与系统大小相关的截止时间,各种数量。这些包括系统的能量密度,以及系统中存在的不同种类的拓扑缺陷的数密度。相关的幂律指数假设非平凡的值,并被发现是不同的不同的缺陷类型。的指数是稳健的,对适度增加的吉尔伯特阻尼常数和淬火结构无序的介绍。我们讨论的细节的过程中所允许的保存的绕组数量的缺陷,其复杂的粗化动力学的基础。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
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
Critical points and quenched disorder: From Harris criterion to rare regions and smearing
我们考虑了猝灭空间无序对经典和量子系统中相变的影响。我们表明,罕见的强无序波动可以有戏剧性的影响临界点。在具有充分关联无序的经典系统中,或者在具有过阻尼动力学的量子系统中,它们可以通过拖尾完全破坏急剧的相变。这是由类似但比格里菲斯现象更强的效应引起的:真正的静态有序可以在稀有区域发展,而体系统仍然处于无序状态。我们用最优涨落理论讨论了这种模糊过渡附近的热力学行为,并给出了一个二维模型系统的数值结果。
2004-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Large deviations and universality in quantum quenches
研究了热隔离量子多体系统中通过全局改变控制参数所做的密集工作的大偏差统计。我们表明,在接近临界点时,远低于平均工作的大偏差显示相关的临界卡西米尔效应在相应的经典系统的普遍功能。相反,远高于平均值的大偏差是量子性质的,不被量子-经典对应所捕获。对于玻色子系统,我们表明,在这后一个政权的过渡,从指数到幂律统计,类似于平衡玻色-爱因斯坦凝聚,可能会发生取决于淬火的参数和空间维数。
2012-10-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thickness dependent Curie temperature and power-law behavior of layering transitions in ferromagnetic classical and quantum thin films described by Ising, XY and Heisenberg models
用二位点集团近似下的有效场论研究了经典和量子薄膜中的铁磁-顺磁相变。居里温度的变化作为薄膜厚度的函数已被检查。居里温度从相应的体值的相对移动已被调查的移位指数$λ$。我们已经发现,移位指数$λ$显然取决于表面的铁磁交换耦合的强度。此外,我们还没有观察到任何显着的差异之间的经典和量子指数为一个特定的模型。
2014-12-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Earthquake-like dynamics in ultrathin magnetic film
本文利用磁光克尔效应研究超薄磁性薄膜中畴壁蠕移,发现其动力学呈间歇性级联重组,且统计特性符合淬火Kardar-Parisi-Zhang普适类的去钉扎雪崩无标度规律。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Finite speed heat transport in a quantum spin chain after quenched local cooling
我们研究了量子XY模型中初始热化自旋链的动力学,在链的一端突然耦合到较低温度的热浴后。在半经典极限,我们看到一个指数衰减的系统浴热通量的精确解约化动力学。然而,在完整的量子描述中,我们在数值上发现热通量达到中间平台,在那里它近似恒定-我们将这种现象归因于通过自旋波进行热传输的有限速度。
2017-02-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quenches near criticality of the quantum Ising chain---power and limitations of the discrete truncated Wigner approximation
半经典离散截断Wigner近似(dTWA)是最近提出的一种模拟自旋- $1/2$系统的方法。虽然它似乎提供了一个强大的方法,在更高的维度和长程相互作用的系统中显示出有希望的结果,但它的性能仍然没有得到很好的理解。在这里,我们执行一个系统的基准上的一维横向场伊辛模型和点的限制后,突然淬火到量子临界制度的近似。我们的程序允许识别半经典模拟的局限性,并确定量子模拟器可以提供半经典无法获得的信息的制度和问题。
2018-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
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
Spin fluctuations after quantum quenches in the S=1 Haldane chain: numerical validation of the semi-semiclassical theory
我们研究了$S=1$海森堡自旋链中的量子猝灭,并表明这种动力学可以用最近发展起来的基于粒子沿经典轨道传播但量子力学散射的半半经典方法来描述。我们分析了非平衡时间演化的总自旋分布的一半的系统和比较的预测的半半经典理论与非阿贝尔时间演化块抽取(TEBD)算法,利用SU(2)对称性。我们表明,虽然标准的半经典方法使用的通用低能散射矩阵不能描述的动力学,混合半经典方法的基础上的全散射矩阵给出了良好的协议与第一原理TEBD模拟。
2019-02-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Rounding of First Order Transitions in Low-Dimensional Quantum Systems with Quenched Disorder
我们证明了在d <= 2维或d <= 4维连续对称的量子自旋系统中,适当类型的任意小的随机微扰使共轭序参量的一级相变圆化.这严格地为量子系统建立了伊姆里-马现象的存在,经典系统的伊姆里-马现象已由艾泽曼和韦尔证明。
2009-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
How order melts after quantum quenches
将足够大的能量密度注入到一个孤立的多粒子系统中,该系统在具有长程序的状态下制备,将导致该程序随时间的熔化。关于这个过程的详细信息可以从序参量的量子力学概率分布中得到。我们研究了自旋为1/2海森堡XXZ链的典型情况下,这个过程。我们确定了完整的量子力学分布函数的交错子系统的磁化强度作为时间的函数后,量子淬火从经典Néel状态。这提供了一个详细的图片如何内尔秩序融化,并揭示了存在一个有趣的制度,在中间的时间,其特点是一个非常广泛的概率分布。
2019-01-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
The renormalization group in quantum quenched disorder
本文研究了具有淬火无序的一般量子场论中的重整化群流,重点研究了随机量子临界点。我们发现,在无序平均的关联函数流混合本地和非本地运营商。这导致了一个新的交叉指数相关的障碍(如在经典的障碍)。我们表明,时间坐标在每个RG步骤重新缩放,导致Lifshitz缩放在临界点。我们写了一个普遍的公式的动力学标度指数z弱无序。
2018-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal breakdown of Kibble-Zurek scaling in fast quenches across a phase transition
该研究聚焦快速淬火下Kibble-Zurek机制(KZM)标度的实验偏离现象,证实其普适性:临界淬火速率以下KZM标度成立,更快淬火时缺陷密度、冻结时间与淬火速率无关,仅与控制参数终值呈普适幂律标度,且该结论在经典和量子域典型场景中均获验证。
2023-05-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con hep-th
Non-equilibrium quantum dynamics after local quenches
我们研究的量子动力学所产生的准备一个一维量子系统的基态的最初两个解耦的部分,然后连接在一起(本地淬火)。具体来说,我们专注于横向伊辛链和计算的磁化曲线,m_l(t),和关联函数在临界点,在铁磁有序相和顺磁相的时间依赖性。在临界点,我们发现有限尺寸标度形式的非平衡磁化和比较共形场论的预测与我们的数值结果。在铁磁相的磁化曲线很好地匹配我们的预测从准经典计算。
2011-05-26 cond-mat.stat-mech hep-lat quant-ph
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
Proof of Rounding by Quenched Disorder of First Order Transitions in Low-Dimensional Quantum Systems
我们证明了对于d<=2维的量子晶格系统,在正温度和T=0时,加入淬火无序使相应共轭序参量中的任何一级相变都圆化。对于具有连续对称性的系统,该陈述扩展到d<=4维。这为量子系统建立了伊姆里-马现象的存在,经典系统的伊姆里-马现象由艾泽曼和韦尔证明。通过在热力学量而不是平衡态的水平上进行分析,实现了证明到量子系统的扩展。
2011-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Interplay among helical order, surface effects and range of interacting layers in ultrathin films
利用经典的蒙特卡罗模拟对螺旋薄膜的性质进行了深入的研究。所采用的模型假设经典的平面自旋体心四面体晶格,其中沿薄膜生长方向的螺旋排列已被建模的最近邻和次最近邻竞争相互作用,最低要求得到螺旋顺序。我们得到,而在平面内的转变温度基本上保持不变,相对于散装的,螺旋/风扇的安排是稳定在越来越低的温度时,薄膜厚度,n,减少;在有序相,增加温度,软化的螺旋螺距波矢量也观察到。此外,我们还表明,在这两个转变温度的模拟数据导致我们排除所有分析的大小的一阶过渡的存在。最后,通过将本文的结果与文献中采用的其他模型的结果进行比较,我们可以更深入地了解非共线薄膜中层间相互作用和表面效应的数量(范围)所起的作用。
2010-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dynamical quantum correlations after sudden quenches
我们采用平均场方法研究了自旋为1/2的XXZ链的费米图像中突然猝灭下的两体量子不和谐和并发的动力学。在这种情况下,当从初始值到临界点在各向异性中进行淬火时,量子关联在时间上显示出周期性的尖点。此外,量子关联中的第一抑制(尖点)可以用准粒子传播的半经典图像来解释。另一方面,淬灭到临界点以及远离临界点表明,长期的成对量子不和谐从其初始状态得到增强。最后,我们表明,在带隙区域的淬火在横场显示生存的次近邻量子不和谐。我们的结果提供了进一步的洞察量子关联的动力学行为及其与量子临界性的联系。
2018-07-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Condensation dynamics in a quantum-quenched Bose gas
通过淬灭部分凝聚的玻色气体中的相互作用强度,我们创造了一种“超饱和”蒸气,它具有比平衡时更多的热原子。随后,即使温度($T$)升高,凝聚原子($N_0$)的数目也增加,并且总原子数目衰减。我们发现,系统的非平衡演化是等能的,对于小的初始$N_0$,观察到$T$和$N_0$动态之间的明确分离,从而明确地证明了理论上预期的“两步”冷凝物生长的图片。对于增加初始$N_0$值,我们观察到一个交叉到经典的弛豫动力学。所观察到的猝灭诱导效应的大小可以用一个简单的相互作用的谐波捕获原子气体的状态方程来解释。
2012-08-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph