Constraint-induced breaking and restoration of ergodicity in spin-1 PXP models
本征态热化假说(ETH)在理解孤立量子多体系统的遍历性及其破缺方面起着关键作用。最近在51原子Rydberg量子模拟器上的实验和随后的理论分析表明,硬核动力学约束可以导致弱遍历性破缺。在这项工作中,我们证明,使用一维自旋1 PXP链,杂项类型的遍历性可以通过调整最近邻自旋的不同组件之间的硬核约束来实现。这包括由于希尔伯特空间以指数方式破碎成许多不同大小的子扇区而导致的ETH违反,这是一种具有大量局部守恒量和强遍历性的新型不可积性。我们分析了这些不同形式的遍历性,并研究了它们对Z2初始状态的非平衡动力学的影响。我们使用前向散射近似(FSA)来理解这些模型中存在的Z2振荡量。我们的工作表明,不仅遍历打破,但适当的选择约束可以导致遍历恢复以及。
2021-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spin flip statistics and Spin wave interference patterns in Ising ferromagnetic films: A Monte Carlo study
用蒙特卡罗模拟研究了两个相干球磁场波驱动下二维伊辛铁磁体中的自旋波干涉。发现自旋波的传播和干涉符合经典的两点源干涉图样规则。在晶格的一个边界上观察到自旋波的干涉图样。用自旋翻转统计方法研究了高温和低温下的干涉图样。相消干涉表现为大量的自旋翻转,反之亦然。
2017-06-19 cond-mat.stat-mech
Self-sustained Clusters and Ergodicity Breaking in Spin Models
在全连通Ising和Sherrington-Kirkpatick(SK)模型中研究了自维持团簇的出现及其在遍历性破缺中的作用.分析揭示了在不同的参数制度,以及尚未观察到的现象,如在伊辛铁磁和顺磁制度的非平凡集群的情况下,在SK自旋玻璃和一个一阶相变在SK铁磁体集群大小的限制自旋集群的形成。该方法可适用于研究其他自旋模型。
2013-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
First-order phase transition by a spin-flip potential in BCS superconductivity
在BCS哈密顿量中引入自旋翻转势$V$,研究了超导体中磁性杂质的加入可能引起的热力学效应.我们发现,在一定的$V$值下,由巡游电子与杂质自旋相互作用引起的自旋翻转效应和电子对之间的竞争导致了一级相变.相图显示了一个三临界点的边界线,这是拓扑相似的相图中发现的一些伊辛类模型。
2018-01-23 cond-mat.stat-mech
Single-spin-flip dynamics of the Ising chain
我们考虑了具有最近邻影响和自旋反转对称性的铁磁伊辛链的最一般的单自旋翻转动力学。该动力学是Glauber动力学的两参数扩展,分别对应于非线性和不可逆性。相关的定态测度由链的铁磁哈密顿量的通常Boltzmann-Gibbs分布给出。我们研究这种动力学的性质,在无限和有限的温度下,在其参数空间,特别强调特殊的线和点。
2015-04-22 cond-mat.stat-mech
Equilibrium via multi-spin-flip Glauber dynamics in Ising Model
尽管统计力学在近几十年来取得了巨大的进步,但即使在$1d$中,伊辛模型在应用外场中的解析解仍然是最简单的弛豫动力学模型。现有的研究是基于使用单自旋翻转Glauber动力学的数值。没有理由认为这个算法会导致系统的全局最小能量状态。考虑到这一点,我们探讨多自旋翻转并行和顺序Glauber动力学伊辛自旋$1d$和定期随机图的协调数$z=3$。我们认为我们的研究是一个小的初始步骤,以测试通常隐含的假设,即平衡是独立的弛豫动力学,或者如果它携带一些签名。
2023-03-25 cond-mat.stat-mech
Height representation, critical exponents, and ergodicity in the four-state triangular Potts antiferromagnet
研究了三角晶格上的四态反铁磁Potts模型。我们发现,该模型有六种类型的缺陷,扩散和湮灭,根据一定的守恒定律与他们有一个矢量值拓扑电荷。利用这些缺陷的性质,我们推导出一个2+2维的高度表示的模型,因此表明该模型是等效的三态Potts反铁磁体上的Kagome晶格和键着色模型上的三角形和六边形晶格。我们还计算了该模型的基态系综的临界指数。我们发现,由于路径长度的限制,自旋-自旋关联函数和自旋涨落的指数违反了Fisher标度律,这增加了自旋算符在高度晶格上的有效波长.我们证实了我们的预测广泛的蒙特卡罗模拟的模型,使用Wang-Swendsen-Kotecky聚类算法。虽然这个算法是不是遍历格与环形边界条件,我们证明了它是遍历格与自由边界条件,或更一般的格上拥有无限阶的非收缩回路。为了防止由于缺乏遍历性而引入的偏差,因此我们在环面和投影平面上进行模拟。
1999-02-22 cond-mat.stat-mech
Ergodicity Breaking Transition in Finite Disordered Spin Chains
研究了自旋为1/2的相互作用链高能本征态的无序诱导遍历破缺跃迁。使用精确对角化,我们引入了一个成本函数的方法来定量比较不同的情况下的本征态转变。我们研究遍历性指标,如本征态纠缠熵和光谱水平间距比,我们一致发现,(无限阶)Kosterlitz无过渡产生较低的成本函数相比,有限阶过渡。有趣的是,我们观察到有限系统中的转变点具有近似热性质,即,在过渡处的遍历性指标接近于随机矩阵理论的预测。
2020-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Strong ergodicity breaking in aging of mean field spin glasses
如果弛豫过程随着时间的推移而变慢,则失去平衡的弛豫过程显示出老化。老化过程是普遍存在的,并且在玻璃和自旋玻璃的物理学和其他应用中(例如,在最小化复杂成本/损失函数的算法中)起着基础作用。由于Cugliandolo和Kurchan找到了平均场自旋玻璃模型的渐近解析解,老化理论在非平衡动力学中已经取得了重要的地位。然而,这个解决方案是基于假设(例如弱遍历性破缺假设),这些假设迄今为止从未受到过强有力的检验。在目前的工作中,我们提出了一个非常大的一组典型的平均场自旋玻璃模型,即谢灵顿-柯克帕特里克和维纳-布雷模型的数值模拟的结果。由于GPU的大量使用,我们已经能够运行后一个模型超过$2^{64}$自旋更新,从而安全地外推数值数据,无论是在物理限制和大的时间限制。从随机初始配置淬火到温度$T<T_c$的等温时效后的两次关联函数的测量提供了明确的证据,在大的时候,这样的相关性不衰减到零,如预期的假设弱遍历性打破。我们的结论是,强遍历性破缺发生在平均场自旋玻璃老化动力学,渐近,发生在一个有限的配置空间。老化动力学的理论模型需要相应地修订。
2019-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Onset of Quantum Chaos and Ergodicity in Spin Systems with Highly Degenerate Hilbert Spaces
该研究揭示高度简并自旋系统中量子混沌的涌现条件,并分析向遍历性转变的普适规律及混沌指标变化。
2025-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ergodicity from Nonergodicity in Quantum Correlations of Low-dimensional Spin Systems
多体系统各部分之间的相关性及其时间动力学是科学的核心,它们可以是经典的,也可以是量子的。传统上,量子关联被认为是由经典关联和磁化组成的。虽然当然仍然如此,我们表明,量子关联可以有统计力学性质,如遍历性,这是不继承相应的经典相关性和磁化,横向各向异性量子XY模型在一维,二维和准二维,适当选择的横向场和温度。这些结果在可实现的量子计算机的退相干效应中具有潜在的应用价值。
2011-03-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spin-Flip Noise in a Multi-Terminal Spin-Valve
我们研究了散粒噪声和交叉相关的四端自旋阀的几何形状,使用玻尔兹曼朗之万方法。Fano因子(散粒噪声与电流之比)取决于引线的磁结构和正常金属中的自旋翻转过程。在四端几何结构中,自旋翻转过程在具有相反磁化的端之间的互相关中特别突出。
2003-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Flip dynamics in three-dimensional random tilings
我们研究单翻转动力学的三维菱形平铺固定多面体边界的集合。这种动态很可能会被所谓的“循环”减慢:当平铺通过“分区平铺”方法编码时,这种结构就会出现,并且很容易通过翻转或至少遍历性破坏连接性,因为它们局部抑制了大量的翻转自由度。我们首先解决到目前为止的公开问题的连接平铺集的基本翻转。我们确切地证明了余维1和2的平铺集是连接的任何尺寸和平铺大小。对于3维的高余维拼接,答案取决于边缘方向的精确选择,这是一个重要的问题。在大多数情况下,我们可以证明连通性,尽管存在循环。在剩下的几种情况下,其中包括二十面体对称,这个问题仍然悬而未决。我们还研究了数值翻转辅助扩散,以探索前面提到的周期的可能影响。周期似乎并没有显著减缓动态,至少就自我扩散而言。
2004-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math.CO
Ergodicity and hydrodynamics: from quantum to classical spin systems
本研究基于遍历性论证,证明经典自旋系统中可观测量自关联函数的晚期流体力学尾迹由动力学临界指数与平衡热力学性质决定,给出了一维和二维系统的数值结果,并将量子多体系统的弛豫-重叠不等式推广至经典框架。
2025-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Weak Ergodicity Breaking and Quantum Many-Body Scars in Spin-1 XY Magnets
我们研究了$d$维超立方晶格上自旋为1的XY模型,并证明了这个著名的不可积模型拥有一组广泛的具有显著性质的反常有限能量密度本征态。也就是说,它们表现出次广纠缠熵和时空长程序,这两个被认为是不可能在典型的高激发本征态的不可积量子多体系统。虽然一般的初始状态预计热化,我们分析表明,我们构建的本征态导致弱遍历性打破的形式持续振荡的局部观测值以下某些量子猝灭-换句话说,这些本征态提供了一个典型的例子,所谓的“量子多体疤痕。“这项工作为分析研究这种现象的微观起源、动力学特征和稳定性打开了大门。
2019-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Strong ergodicity breaking in dynamical mean-field equations for mixed p-spin glasses
本文提出了一种新的求解动态平均场方程的方法,用于证明混合p-spin玻璃模型中强非平衡性破坏的存在。
2025-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Full Counting Statistics of Spin-Flip/Conserving Charge Transitions in Pauli-Spin Blockade
研究了GaAs双量子点在Pauli自旋阻塞区的自旋守恒和自旋翻转电荷跃迁的全计数统计。本文提出了一个理论模型来计算所有自旋守恒和自旋翻转隧道速率,并证明了FCS和等待时间分布之间的基本关系。我们观察到的宇称效应和尾结构的显着特点,在所构建的FCS中,不出现在泊松分布,并分别源于自旋简并和共存的慢,快跃迁。这一研究对于阐明量子系统中自旋相关的和其它复杂的跃迁动力学具有潜在的意义。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Ergodicity breaking transition in zero dimensions
在量子多体系统中建立遍历破缺跃迁的玩具模型是当前研究的热点。在这里,我们研究了一个模型,预计将表现出一个遍历到非遍历过渡的热力学极限后,调整一个遍历量子点和遥远的粒子与自旋1/2之间的耦合。该模型实际上是零维的,然而,De Roeck和Huveneers提出了该模型的一个变体来描述一维无序自旋链中遍历性破缺跃迁的雪崩机制。结果表明,基于谱形状因子计算的精确数值结果与理论预测一致,从而明确地证实了该模型中遍历性破缺跃迁的存在.我们基准的遍历性打破过渡有限系统的特点,代表特定的属性。
2022-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum transitions, ergodicity, and quantum scars in the coupled top model
我们考虑一个称为耦合陀螺(CT)的相互作用集体自旋模型,它展示了与量子跃迁、遍历性和量子疤痕形成相关的各种现象,在[Phys. Rev. E 102,020101(R)(2020)]中进行了讨论。在这项工作中,我们提出了一个详细的分析CT模型中的不同类型的转变,并找到它们与潜在的集体自旋动力学的联系。除了量子疤痕现象,我们还确定了另一个来源的偏离遍历性,由于非遍历多重分形态的存在。从相对纠缠熵和多重分形维数可以量化本征态在整个能带上的遍历性程度,而多重分形维数可以从非平衡动力学的角度来探讨。最后,我们讨论了检测非遍历行为和不同类型的量子疤痕使用“时间顺序外的干扰器”,这在最近的实验中具有相关性。
2022-02-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Hysteresis behavior of the random-field Ising model with 2-spin-flip dynamics: Exact results on a Bethe lattice
我们给出了Bethe晶格上零温随机场伊辛模型在外场驱动下按照2-自旋翻转动力学演化时的滞后行为的精确处理.我们专注于晶格连通性z=2(一维链)和z=3。对于后者的情况下,我们证明了一个平衡相变的存在,与标准的1-自旋翻转动力学的情况相比。我们讨论了非平衡响应的(局部)自旋动力学的协同度对系统的影响。
2006-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
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
Breakdown of ergodicity in disordered U(1) lattice gauge theories
我们展示了U(1)格点规范理论如何在随机电荷背景下显示遍历性破缺的关键特征。与广泛研究的自旋模型的情况相反,在库仑相互作用的存在下,这种格点规范理论的光谱性质受有限体积效应的影响非常弱。这允许绘制一个明确的边界遍历制度,从而崩溃的量子混沌足够强的规范耦合,在系统的大小可通过精确对角化。我们的结论是独立的背景拓扑角的值,并与截断希尔伯特空间的规范理论,而不是我们观察到非常强的有限体积效应类似于自旋链中观察到的。
2019-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Time evolution of a quantum many-body system: transition from integrability to ergodicity in thermodynamic limit
本文给出了热力学极限下简单不可积多体量子系统,即环上无自旋费米子的踢击$t-V$模型的非遍历(非混合)行为的数值证据.然而,对于足够大的踢参数$t$和$V$,我们恢复量子遍历性,和正常的运输,这可以描述的随机矩阵理论。
1997-07-17 chao-dyn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interaction Flip Identities for non Centered Spin Glasses
我们考虑具有非中心相互作用的自旋玻璃模型,并研究在整个体积的一个子区域中翻转相互作用对随机自由能的影响。通过鞅方法得到的波动界产生的帮助下,集成的部分技术,一个家庭的多项式身份涉及重叠和磁化。
2012-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Long-time dynamics in quantum spin lattices: ergodicity and hydrodynamic projections at all frequencies and wavelengths
本文基于严格结果研究短程量子晶格光锥内的长时间动力学,阐明Euler尺度流体动力学结构源于广延性而非混沌,并将其推广到任意频率与波长。
2023-01-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Excitations and ergodicity of critical quantum spin chains from non-equilibrium classical dynamics
我们研究一个量子自旋1/2链,这是对偶的经典伊辛链耦合到热浴的非平衡川崎动力学的正则问题。哈密顿量得到的一般无序的情况下,非均匀伊辛耦合。量子自旋链(被称为伊辛-川崎)是随机的,并且依赖于由浴的温度归一化的伊辛耦合。我们给出了它的精确的基态。从均匀耦合出发,我们研究了单磁振子和双磁振子激发。后者的解决方案是通过Bethe Anastrophic计划。在反铁磁区,两个磁振子分支状态表现出复杂的行为,特别是关于它们与连续体的杂化。我们发现,无间隙链主机在低能量的多个动力学通过存在多个动力学临界指数。最后,我们分析了完整的能级间距分布作为伊辛耦合的函数。我们的结论是系统是不可积的一般参数,或等价地,相应的非平衡经典动力学遍历。
2022-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el