Quantum Information Scrambling in Quantum Many-body Scarred Systems
量子多体疤痕系统具有特殊的非热本征态,支持周期性的复苏动力学和弱打破遍历性。本文研究了量子多体疤痕系统中的量子信息置乱动力学,重点研究了"PXP"模型。我们使用的时间有序相关器(OTOC)和Holevo信息作为信息置乱的措施,并应用一个有效的数值方法的基础上矩阵乘积算子来计算它们高达41自旋。我们发现,无论是OTOC和Holevo信息表现出线性光锥和周期性振荡的光锥内的初始状态的疤痕子空间,这是在鲜明的对比,热或多体局域系统。OTOC和Holevo信息的周期性复苏意味着量子混沌的不寻常的崩溃,并不等同于在以前的文献中研究的状态保真度或本地可观的复苏动力学。为了解释线性光锥结构的形成,我们提供了一个基于唯象模型的微扰型计算。此外,我们证明了OTOC和Holevo信息动力学的“PXP”模型可以测量使用里德伯原子量子模拟器与当前的实验技术,并确定可测量的签名使用实验参数。
2022-05-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Systematic construction of scarred many-body dynamics in 1D lattice models
我们介绍了一个家庭的不可积的一维晶格模型,具有强大的周期性复苏下的全球淬火从某些初始产品状态,从而推广的现象最近观察到的里德伯原子量子模拟器的多体疤痕。我们的建设是基于一个系统的嵌入到一个动力学约束的多体系统的单站点酉动力学。我们数值证明,这种结构产生新的家庭的模型与强大的波函数复兴,它包括动力学约束的量子时钟模型作为一个特例。我们发现,这些模型中的疤痕动力学可以分解成一个几乎自由的时钟进动和一个相互作用的瓶颈期,揭示了它们从特殊的初始状态淬火时的异常缓慢的热化。
2019-05-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Discord Surge Heralds Entanglement Revival in an Infinite Spin Chain
应用从信息论角度定义的量子关联度量,即量子不和谐,研究了横向含时场中无限各向异性量子XY自旋链的时间演化非平衡态。特别是,我们探讨是否崩溃和复活的最近邻纠缠的状态看到一个不同的初始施加的电场强度,在一个固定的演化时间,可以预测的量子相关测度的行为。对于这个量子多体系统,可实现与目前可用的技术,我们发现,复苏的纠缠的演化状态发生,如果有一个在纠缠崩溃附近的量子不和谐的增加。
2012-06-19 cond-mat.str-el quant-ph
Many-body localization, symmetry, and topology
本文综述了孤立系中物质非平衡拓扑态研究的最新进展。某些孤立系通常在存在淬火无序的情况下表现出的多体局域化现象,会阻止系统平衡到热状态,在这种状态下,拓扑秩序所需的微妙量子相关性常常被消除。相反,多体定域系统可以表现出一种本征态相位结构,其中它们的整个多体光谱由各种类型的量子序表征,通常限于量子基态。在介绍了多体局域化并解释了它如何保护量子秩序之后,我们接着探讨了对称性和维数与多体局域化的相互作用如何限制了它在稳定拓扑相脱离平衡方面的作用。
2018-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Many-body Scars in a Landau Level on a Thin Torus
我们研究了在量子霍尔效应中朗道能级内产生的一个动力学约束对跳跃模型。在填充$ν= 1/3$时,该模型精确地映射到所谓的“PXP模型”上,PXP模型是里德伯原子链的约束模型,该原子链在数值上已知在光谱或量子多体疤痕的中间显示出违反ETH的状态。事实上,特定的电荷密度波配置表现出与PXP模型中相同的复苏。我们推广到填充因子$ν= p/(2p+1)$的映射,并表明该模型是等价于特定的约束Krylov希尔伯特空间内的不可积自旋链。这些导致量子多体伤疤的新例子,表现为特定电荷密度波态的复苏和缓慢热化。最后,我们研究了量子疤痕在一定的哈密顿扰动下的稳定性,这些扰动是由分数量子霍尔物理引起的。
2020-11-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Weak Ergodicity Breaking in Non-Hermitian Many-body Systems
本文确立了非厄米量子多体疤痕,系统刻画其在动态复苏、纠缠熵、能级统计等方面的性质,发现其在接近例外点时相干复苏增强,并构建了完整相图,为非厄米系统中实现长寿命相干态提供见解。
2023-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Inverting multiple quantum many-body scars via disorder
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心)
本研究通过通用形式体系揭示无序可将常规量子多体伤疤反转为多体重叠量子多体伤疤,该态影响大无序区非平衡动力学,丰富了非热系统类型并关联了两类弱遍历性破缺机制。
2026-08-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Perturbation theory approaches to Anderson and Many-Body Localization: some lecture notes
这些是基于Antonello Scardicchio在2016年12月由Nancy的Jean Lamour研究所统计物理组组织的多体定位专题学校的三个讲座的讲义。它们由蒂莫塞·蒂里(Thimothée Thiery)汇编并以连贯的逻辑形式呈现。
2017-10-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement revivals as a probe of scrambling in finite quantum systems
量子猝灭后的纠缠演化成为区分可积与混沌(不可积)量子多体动力学的工具之一。按照这种思路,在这里,我们建议在纠缠熵的复苏提供了一个有限大小的诊断基准的目的。事实上,可积模型显示出周期性的复苏,表现在有限系统中块纠缠熵的下降。另一方面,在混沌系统中,初始相关性分散在全局自由度中(信息置乱),并且这种下降被抑制。我们发现,而对于可积系统的倾角的纠缠的一个固定长度的间隔的高度衰减作为一个幂律与总系统的大小,在打破可积性观察到一个更快的衰减,信号强烈的混乱。我们的研究结果进行了检查,在自由费米子和自由玻色子理论的精确数值技术,并与时间相关的密度矩阵重整化群在相互作用的可积和混沌模型。
2020-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Time-resolved collapse and revival of the Kondo state near a quantum phase transition
多体物理学最成功的范例之一是准粒子的概念:强相互作用物质中的激发行为就像自由空间中的弱相互作用粒子。金属中的准粒子是非常坚固的物体。然而,当一个系统的基态在量子临界点(QCP)发生质变时,准粒子可能会分裂并让位于一种奇异的量子流体态。这种崩溃的性质是激烈的争论,因为涌现的量子流体在高温下控制着材料的性质,甚至可能与某些化合物中超导性的发生有关。在这里,我们跟踪CeCu $_{6-x}$ Au $_{x}$中的重费米子准粒子的动力学,并在多体计算的支持下,在时间分辨实验中监测它们向QCP的演化。太赫兹脉冲破坏了多体重费米子态。在延迟的相位相干太赫兹反射的发射下,重费米子状态恢复,相干时间比通常与相关金属相关的时间长100倍。准粒子的重量崩溃的QCP,但其形成温度保持不变-现象被认为是相互排斥的。在同一个实验中的共存要求我们对量子临界性的看法进行修正。
2018-11-27 cond-mat.str-el
Dissipation-Stabilized Quantum Revivals in a Non-Hermitian Lattice Gauge Theory
Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学);Ludwig Maximilian University of Munich(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Max Planck Institute of Quantum Optics(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Kyung Hee University(庆熙大学);Loughborough University(拉夫堡大学)
研究揭示非厄米特性在格子规范理论中可增强量子多体模式的稳定性,通过非厄米特模型与PXP模型的相似变换,发现振荡行为增强。
2025-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent Self-Similar Quantum Revivals in Spiral Drives
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Princeton University(普林斯顿大学);Peking University(北京大学);École Normale Supérieure (ENS), Université PSL(巴黎高等师范学院,PSL大学)
本文发现准周期螺旋脉冲驱动的多体系统中出现自相似量子复兴现象,系统在层次嵌套的时间序列上反复回到初始状态,并揭示了其源于涌现动力学吸引子,可通过广义自旋回波和准周期SU(2)余环解释。
2026-06-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Subharmonic fidelity revival in a driven PXP model
本文研究周期性驱动PXP模型中量子保真度复苏的增强与频率改变机制,通过图论分析将其与自由自旋-1/2模型类比,并给出解析解释,为理解驱动量子疤痕的次谐波响应与控制提供新见解。
2022-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Many-Body Localization in Translational Invariant Diamond Ladders with Flat Bands
本文研究具有稳定平带的平移不变金刚石梯,证明无淬火无序时相互作用可诱导多体局域化,并通过热化违反、谱性质及多种动力学和纠缠指标加以验证。
2023-05-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Motif magnetism and quantum many-body scars
我们通常期望量子系统热化并满足本征态热化假设(ETH),该假设指出有限的能量密度本征态是热的。然而,一些系统,如多体局域系统和具有量子多体疤痕的系统,违反ETH并具有高能无热本征态。在有疤痕的系统中,大多数本征态热化,但少数非典型疤痕态不会。当特定的初始产物态随时间演化时,疤痕态可以引起周期性的复苏,这可以通过实验检测到。最近,发现了具有磁有序的3色本征态的自旋哈密顿算子族,这些本征态是量子多体伤疤[Lee et al. Phys. Rev. B 101,241111(2020)]。这些模型可以在任何可以用三角形平铺的晶格中实现,例如三角形或kagome晶格,并且已经被证明与海森堡kagome反铁磁体中的量子自旋液体物理学有密切联系。在这项工作中,我们介绍了一个广义家庭的$n$ -彩色哈密顿与“螺旋色”的本征态由$n$ -自旋图案,如多边形或多面体。我们展示了这些模型如何在许多不同的晶格几何形状中实现,并提供了数值证据,证明它们可以表现出量子多体疤痕,这些疤痕可以通过随时间演化的简单乘积态观察到。这些哈密顿量的简单结构使它们成为未来量子多体伤疤实验研究的有希望的候选者。
2021-05-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum state complexity meets many-body scars
本文通过计算扩展复杂度研究 PXP 模型中的多体伤痕态,发现其近似 Lie 代数对称性要求谨慎使用前向散射近似提取 Lanczos 系数,并展示了从特定初始态出发的复杂度近似复兴及通过微扰和少体项增强复兴的方法。
2023-05-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Random-matrix perspective on many-body entanglement with a finite localization length
我们提供了一个简单的和预测的随机矩阵框架,自然地概括了佩奇定律的遍历多体系统,通过将有限的纠缠本地化长度。通过将高度结构化的一维模型与完全非结构化的模型和物理系统进行比较,我们发现了显着程度的普遍性,这表明有效局部化长度是模型参数的普遍组合,直到它下降到微观尺度。
2020-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lieb-Robinson bound for constrained many-body localization
研究量子信息如何在时空流形中传播,提供了一种识别、区分和分类在平衡态和非平衡态的强相互作用系统中由多体效应产生的物质新相的方法。通过对信息动力学行为的关键方面进行更充分的表征,我们使用热无序量子化器(OTOC)对约束多体局域化--一种新提出的无限相互作用极限下的完全局域化态--在准随机Rydberg阻塞自旋链模型中进行了分析。OTOC光锥预言了约束多体局域化的一个未知的Lieb-Robinson界,这与稳定在弱相互作用极限的无约束多体Anderson绝缘体的Lieb-Robinson界有质的不同.我们证实的数值和分析研究表明,受约束的多体局域化是一个独特的动力学本征态相,其非遍历性是超越局部积分的运动现象。总之,这些发现巩固了非常规量子动力学的层次结构,包括约束,无约束和对角多体局域化制度。
2022-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Exploring the many-body localization transition in two dimensions
统计物理学中的一个基本假设是,一般的封闭量子多体系统在它们自己的动力学下热化。最近,多体定域系统的出现对这一概念提出了质疑,挑战了我们对统计物理和量子力学之间联系的理解。本文报道了在二维无序光晶格中观察到的玻色子热相和定域相之间的多体局域化跃迁。与我们的单站点解决的测量,我们跟踪的松弛动力学的最初准备的平衡密度模式,并找到强有力的证据时,接近本地化过渡的发散长度尺度。我们的实验标志着多体局域化的第一次演示和深入表征,在经典计算机上的最先进的模拟无法访问的制度。
2016-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Domain-wall melting as a probe of many-body localization
受到Choi等人最近的光晶格实验的启发。[Science 352,1547(2016)]中,我们讨论了如何使用畴壁熔化来研究多体局域化。首先,通过考虑非相互作用的费米子模型,我们证明了实验可访问的措施是敏感的本地化,因此可以用来检测离域本地化过渡,包括分歧的特征长度尺度。第二,利用含时密度矩阵重整化群方法,我们研究了链上和两条腿梯子上具有排斥相互作用的费米子。所提取的临界障碍强度与现有文献中发现的一致。
2016-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body localization in the Fock space of natural orbitals
本文研究了由自然轨道构造的Fock基中的多体局域化典范模型的本征态。通过数值研究的参与率,我们确定了一个急剧的交叉在不同的阶段,在无序强度接近的无序强度,其中亚扩散行为集,显着低于多体局域化过渡。我们在传统的计算基础上重复了分析,并表明多体局域本征态在由自然轨道构造的Fock基础上的局域性比在计算基础上强得多。
2018-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Universal spectral form factor for many-body localization
我们从理论上研究存在于多体局域系统的光谱深处的相关性。一个精确的解析表达式的频谱形状因子的泊松谱,可以得到,并示出同意的数值结果表现出多体局域化的两个模型:一个无序的量子自旋链和一个唯象的$l$位模型的基础上存在的局部积分的运动。我们还确定了一个普遍的制度,是不敏感的全局态密度以及光谱边缘效应。
2021-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chain breaking and Kosterlitz-Thouless scaling at the many-body localization transition in the random field Heisenberg spin chain
尽管在理论上做出了巨大的努力来理解多体局域化(MBL)转变的微妙之处,但许多问题仍然悬而未决,特别是关于其临界性质的问题。在这里,我们作出的关键观察,MBL在一维伴随着自旋冻结机制,导致链断裂的热力学极限。使用分析和数值方法,我们表明,这样的链断裂直接探测典型的本地化长度,并在MBL过渡的标度性质同意与Kosterlitz-无尾的情况下预测的唯象重整化群方法。
2020-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement Complexity in Quantum Many-Body Dynamics, Thermalization and Localization
纠缠通常用冯诺伊曼熵来量化,但它的性质比用一个数字来表示要复杂得多。我们发现,三个不同的动力学阶段,称为热化,安德森局域化,和多体局域化标记的约化密度矩阵的频谱的不同模式的量子淬火后发展的状态。虽然纠缠谱显示泊松统计的情况下的安德森本地化,它显示通用的Wigner-Dyson统计的情况下的多体局域化和热化,虽然在这两种情况下,在非常不同的时间尺度内渐近达到的普适分布。我们进一步表明,纠缠的复杂性,揭示了通过一个大都市般的算法解开纠缠的状态的可能性,是由纠缠频谱水平间距是泊松分布或Wigner-Dyson分布。
2017-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum scars as embeddings of weakly "broken" Lie algebra representations
我们提出了一个解释疤痕状态和量子复兴弱“破碎”的李代数表示跨越的一个多体量子系统的本征态的子集。我们表明,PXP模型,描述强相互作用的里德伯原子,支持一个“松散”嵌入多个$\mathrm{su(2)}$李代数对应于不同的家庭疤痕本征态。此外,我们证明,这些嵌入可以逐步更准确地通过一个迭代过程,从而在最佳的扰动,稳定复苏从任意电荷密度波产品状态,$|\mathbb{Z}_n\rangle$,包括那些没有复苏的未扰动PXP模型。我们讨论了PXP模型中李代数的松散嵌入与相关模型中疤痕态的最近精确构造之间的关系。
2020-05-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Topological order in random interacting Ising-Majorana chains stabilized by many-body localization
我们数值研究了高能下$\mathbb Z_2$对称随机相互作用Ising-Majorana链。一个非常丰富的相图出现了两个拓扑结构不同的多体局域化(MBL)制度分开的一个更广泛的热相比以前发现的。这是一个惊人的结果雪崩理论。我们进一步发现MBL自旋玻璃序总是与多体光谱配对相关联,这可能是一个强零模算子的信号,为MBL保护的拓扑量子比特开辟了迷人的前景。
2022-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Purification and many-body localization in cold atomic gases
我们提出通过实现一个具有二元无序的玻色-哈伯德链并研究它的非平衡动力学来观察冷原子气体中的多体局域化。特别是,我们表明,测量偶数和奇数站点之间的占领的差异,从一个准备好的密度波状态,提供了明确的本地化签名。作为多体局域相的标志,我们确认,此外,在时间和泊松水平统计的纠缠熵的对数增加。我们的数值密度矩阵重整化群计算无限系统的大小是基于纯化的方法,这使我们能够准确地执行无序平均,从而产生的数据没有任何统计噪声和最大的模拟时间高达10倍以上的清洁的情况下。
2014-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Analytically solvable renormalization group for the many-body localization transition
本文提出了一个简单的、精确可解的一维多体局域化跃迁强随机重整化群模型。我们的方法依赖于一个家庭的RG流参数化的热和本地化阶段之间的不对称性。我们确定的最大不对称性的限制,反映了MBL对罕见的热夹杂物的不稳定性的物理MBL过渡。我们发现一个临界点,是本地化的幂律分布的热夹杂物。临界夹杂物的典型尺寸在过渡区仍然是有限的,而平均尺寸是几何发散的。我们提出了一个双参数标度理论的多体局域化过渡,属于Kosterlitz无核普适性类,MBL相对应于一个稳定的线的不动点与多重分形行为。
2019-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Symmetry restoration and quantum Mpemba effect in many-body localization systems
Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院);Department of Physics, Princeton University(普林斯顿大学物理系);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本研究在多体局域化系统中探讨了对称性恢复与量子迈佩尔效应,揭示了其在不同初始态下的普遍性及与混沌系统的差异。
2025-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many body localization and delocalization in the two dimensional continuum
我讨论是否本地化的二维连续可以是稳定的存在下,短程相互作用。我的结论是,对于一个杂质模型的障碍,如果系统是准备低于临界温度$T < T_c$,然后微扰理论的本地化相收敛几乎无处不在。因此,系统至少是渐近局域化的,甚至可能是真正的多体局域化的,这取决于某些稀有区域的行为。同时,对于$T > T_c$,微扰理论未能收敛,我解释为相互作用介导的离域。在相互作用强度-温度平面上计算了局域化微扰稳定区域的边界.我还讨论了在散斑无序的行为(相关的冷原子实验),并得出结论,微扰理论的非相互作用的相位发散任意弱相互作用与散斑无序,这表明多体局域化在二维连续不能生存远离杂质限制。
2014-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Signatures of the many-body localization transition in the dynamics of entanglement and bipartite fluctuations
多体局域化跃迁是局域相和扩展相之间的动态量子相变。我们在具有无序磁场的XXZ模型中研究了这一跃迁,并着重研究了全局量子猝灭后的时间演化。虽然动力学的二分纠缠和自旋波动已经知道提供洞察的多体本地化阶段的性质,我们讨论的本地化过渡的背景下,这些数量的相关性。特别是,我们观察到,在过渡附近的两个量的长时间限制表现出类似于发散热力学波动的行为。
2015-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Quasi Many-body Localization in Translation Invariant Systems
通常认为无序是实现安德森局域化的必要条件。最近,一些建议表明,一个相互作用的,平移不变的系统也可以表现出本地化。我们研究这些索赔的上下文中的一维自旋阶梯。在中间时间尺度上,我们发现纠缠熵的缓慢增长与多体局域化现象相一致。然而,在较长的时间,所有有限波长的自旋极化在有限的时间内衰减,与系统的大小无关。我们确定了一个单一的长度尺度参数控制最终的自旋输运时间和自旋玻璃订购的易感性的分歧。我们称之为长的预热动力学行为,完全本地化和扩散之间的中间,准多体局域化。
2014-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Many-body localization: an introduction and selected topics
当无序和相互作用同时存在时,在孤立的量子系统中会发生什么?近年来,物质的非热化相,即多定域相,已经成为一种稳定的解决方案。我们提出了一个基本的介绍主题的多体局域化,使用一个简单的例子,量子自旋链,使我们能够说明这个阶段的几个属性。然后,我们简要回顾了目前的实验研究工作,探索这一物理。这一审查的最大部分是选择更专门的问题,其中一些目前正在积极调查中。最后,我们总结了多体局域化和量子模拟之间的联系。
2018-05-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stark many-body localization: Evidence for Hilbert-space shattering
本文研究了在线性增加的外场作用下相互作用量子自旋链的动力学。该模型表现出一种称为斯塔克多体局域化的局部化类型。动力学表现出强烈的依赖于初始条件,表明该系统违反了传统的(“强”)本征态热化假设在任何有限梯度的领域。这是相反的报告的数值观察遍历阶段。因此,本地化是至关重要的不同,从无序驱动的多体局域化,在最近的预测的基础上本地化通过希尔伯特空间粉碎。
2021-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Conductivity of disordered quantum lattice models at infinite temperature: Many-body localization
利用精确对角化方法重新研究了几种无序量子晶格模型在无限温度下的电导率行为。与最近对相同系统中相似量的研究所得出的结论相反,我们发现了强随机场局部区域的证据。我们估计了无规场XXZ自旋链的多体局域化跃迁的临界场位置,并将我们的结果与最近在相关系统中的研究结果进行了比较。
2010-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Quantum ergodicity in the many-body localization problem
我们将Page关于随机纯态的纠缠熵的结果推广到实际无序多体系统的多体本征态。这种扩展导致两个主要结论:第一,增加无序的“壳”的恒定能量支持系统的本征态填充只有一小部分的完整的福克空间,并受到缺乏内在的相关性在合成的高维随机晶格系统。其次,在所有制度之前的多体局域化过渡的个人本征态热分布在这些壳。这些结果,证实了SYK模型的精确对角化比较,是在最近的文献中讨论的多体系统中的“非遍历扩展状态”的概念的差异。
2021-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Many-body localization edge in the random-field Heisenberg chain
本文对随机磁场中一维自旋$1/2$海森堡模型进行了大尺度精确对角化研究。为了在不同的能量密度在整个频谱的系统大小高达$L=22$自旋访问属性,我们使用的频谱变换,可以应用在一个大规模的并行方式。我们的研究结果允许一个能量分辨的解释的多体局域化过渡,包括广泛的多体流动性边缘的存在。高斯正交系综统计,体积定律纠缠,以及在希尔伯特空间中的完全离域的遍历相位的特点。相反,本地化制度显示泊松统计,面积律纠缠和非遍历性的希尔伯特空间中的一个真正的本地化从来没有发生。我们执行有限尺寸标度来提取临界边缘和指数的本地化长度的分歧。
2014-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Many-body localization transition in a frustrated XY chain
我们证明了在随机磁场中具有弱次近邻阻挫的一维各向同性XY链的多体局域化(MBL)跃迁。我们进行有限尺寸精确对角化计算的水平间距统计和分形维数的MBL过渡的随机场振幅增加的特点。一个等效的表示模型中的无自旋费米子解释了存在的离域相的费米子之间的有效的非本地相互作用的外观。这种相互作用似乎是由于次近邻跳跃提供的挫折。
2022-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Hypergrid subgraphs and the origin of scarred quantum walks in the many-body Hilbert space
随着近年来在大型里德伯原子量子模拟器中观测到波函数的恢复,人们开始致力于理解不可积量子系统中多体伤疤的出现。在这里,我们探讨了疤痕波函数复兴的起源在一个家庭的模型通过变形的图形邻接矩阵的PXP模型-有效的模型里德伯原子在强里德伯封锁制度。我们考虑的变形,要么增强里德伯约束,最终导致一个有效的紧束缚模型的两个超立方体连接在一个单一的顶点,或放松约束,直到达到自由自旋1/2模型。在前一种情况下,我们认为,两个加入超立方体的模型捕捉到的PXP模型中存在的多体疤痕的基本特征。另一方面,放松约束导致一系列新的疤痕模型,其中一些具有比PXP模型更强大的疤痕签名,这可以从图论的角度来理解。我们的研究结果揭示了疤痕的性质,在PXP模型中,通过识别其简单的父模型,同时也突出了其区别于自由自旋进动。
2022-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Coexistence of localized and extended phases: Many-body localization in a harmonic trap
我们表明,谐波陷阱的存在本身可能会导致多体局域化的冷原子限制在该陷阱中的准一维几何。具体地说,离域相的共存在中心的陷阱与本地化的区域更接近的边缘预测的边界线依赖于陷阱的曲率。这种现象,在其起源类似斯塔克本地化,应直接观察到冷原子物种。我们讨论了无自旋和有自旋的费米子,对于后者,我们同时讨论了斯塔克局域化,因为它到目前为止还没有被分析过。
2020-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-Body Localization in a finite-range Sachdev-Ye-Kitaev model
研究了具有有限程两体和单体随机相互作用的广义Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的精确对角化水平统计。调整单体项的范围,同时保持两体相互作用足够长的范围,并没有实质上改变光谱相关性,这仍然是由随机矩阵预测典型的量子混沌系统。然而,过渡到一个绝缘状态,其特征在于泊松统计,观察到减少的两体相互作用的范围。接近多体金属-绝缘体过渡,我们表明,光谱相关共享所有功能以前发现系统中的安德森过渡和附近的多体局域化过渡。我们的研究结果表明SYK模型在多体局域化的背景下的潜在相关性,也提供了一个起点,探索这种现象的引力对偶。
2018-01-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el hep-th
Dynamical l-bits in Stark many-body localization
斯塔克多体定域(SMBL)系统已被证明在数值和实验上有布洛赫多体振荡,量子多体疤痕,并在大场倾斜极限碎裂。同样,它们被认为显示出类似于无序MBL的定位。我们解释和分析证明了所有这些意见,严格显示存在的新的代数结构,是指数稳定的时间,我们称之为动态l位。此外,我们表明,多体布洛赫振荡持续甚至在无限温度指数长的时间。我们通过研究倾斜XXZ自旋链的原型Stark MBL模型数值证实了我们的结果。我们的工作解释了为什么热化在最近的二维倾斜实验中观察到。由于动态l比特是稳定的、局域的、量子相干的激发,我们的工作为斯塔克MBL系统中的量子信息处理开辟了新的可能性。
2022-01-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Entanglement in a dephasing model and many-body localization
我们研究了对角退相模型中的纠缠动力学,在该模型中,相互作用的强度随距离呈指数衰减--所谓的多体局域化l比特模型。我们计算的确切表达式纠缠增长随时间的推移,发现除了对数增长,亚对数校正。假设l比特图像正确描述了多体局域相,这意味着这种系统中的纠缠并不像迄今为止所认为的那样(只是)以时间的对数增长。
2018-06-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Many-body ground state localization and coexistence of localized and extended states in an interacting quasiperiodic system
研究了无自旋费米子在无公度光晶格中的定域化问题,通过增加无公度势的强度,使无自旋费米子从扩展相转变为非能态多体定域相.我们发现在系统进入多体定域相之前存在一个定域和扩展多体态共存的中间区域,从而将系统分为三个不同的相,这三个相可以用多体本征态的归一化参与率和相应的单粒子密度矩阵的自然轨道分布来表征.这是非常不同的noninterating极限,其中所有的本征态进行离域-本地化transtion时,无公度势的强度超过一个临界值。
2015-05-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Driving quantum many-body scars in the PXP model
周期性驱动已被确立为一种强有力的技术,用于工程新的物质相和本质上不平衡的现象,如时间晶体。Bluvstein等人[Science 371,1355(2021)]最近的工作表明,周期性驱动也可以导致量子多体疤痕的显着增强,从而某些非可积系统可以从特殊的初始状态显示持久的量子复兴。然而,驾驶引起的疤痕增强背后的机制仍然知之甚少。在这里,我们报告了一个详细的研究的影响,周期性驱动的PXP模型描述里德伯原子在一个强大的里德伯封锁的存在下-量子多体疤痕的典型静态模型。我们表明,周期性调制的化学势产生了丰富的相图,至少有两种不同类型的疤痕制度,我们区分检查他们的Floquet光谱。我们制定了一个玩具模型,基于一系列的方波脉冲,准确地捕捉疤痕的动态的细节,并允许在大振幅和高频驱动制度的分析处理。最后,我们指出,驱动与空间不均匀的化学势允许稳定的量子复兴从任意初始状态的PXP模型,通过一种类似于预热化的机制。
2022-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Perfect quantum state transfer through a chaotic spin chain via many-body scars
Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高级研究所)
本研究利用量子多体疤痕(QMBS)的弱遍历性破缺机制,证明了在强相互作用和量子混沌自旋链中,通过嵌入热谱中的稀疏QMBS本征态可以实现完美量子态传输,为混沌多体系统在信息传输任务中的应用提供了新途径。
2025-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Multifractal Scalings across the Many-Body Localization Transition
与安德森局域化相比,在实空间中观察到真正的局域化,在Hilbert空间中,本征态的支持下,多体局域化(MBL)问题的理解要少得多。在这项工作中,使用精确对角化技术,我们解决了遍历性的基本${\cal{N}}$维复杂网络跨越各种计算基地的$L=24$自旋1/2粒子(即大小为${\cal{N}}\simeq 2.7\,10^6$的希尔伯特空间)。我们报告完全遍历本征态在离域阶段(无论计算基础),而MBL制度具有一般(基础依赖)多重分形行为,离域,但非遍历。的MBL过渡信号的多重分形维数的非通用跳跃。
2019-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Many-Body Scars and Weak Breaking of Ergodicity
最近在基于里德伯原子的量子模拟器中发现的持续复苏指出了一种新型动力学行为的存在,挑战了传统的可积性和热化范式。这种新颖的集体效应被命名为量子多体伤疤,类比于体育场台球中单个粒子的弱遍历性破缺。在这篇综述中,我们提供了一个教学介绍量子多体伤疤,并强调新出现的连接与多体系统的半经典量子化。我们讨论疤痕和更一般的路线弱违反遍历性由于“嵌入”代数和非热本征态之间的关系,并强调疤痕在量子技术中的可能应用。
2020-11-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of many-body localization of interacting fermions in a quasi-random optical lattice
实验观察到一维准随机光晶格中相互作用费米子的多体局域化。我们确定的多体局域化过渡通过一个初始准备的电荷密度波的弛豫动力学。对于足够弱的无序,时间演化表现为遍历和热化,消除了初始秩序的所有残余。相反,在临界无序强度之上,初始有序的显著部分持续存在,从而充当用于局部化的有效序参量。与数值模拟结果一致,稳态密度波序和临界无序值对相互作用强度有明显的依赖性。我们连接到无处不在的纠缠熵的对数增长特性的一般多体局域相的依赖。
2015-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological Quantum Many-Body Scars in Quantum Dimer Models on the Kagome Lattice
我们提出了一类具有完全平移不变性的kagome晶格上的量子二聚体模型,其特征在于在其光谱内具有解析已知纠缠特性的量子多体疤痕态。使用精确对角化晶格上的多达60个网站,我们表明,非疤痕状态符合本征态热化假设。具体来说,我们表明,能量分布根据高斯系综预期各自的对称部门,说明存在的疤痕从二分纠缠特性,并证明复兴现象的保真度动力学的研究。
2021-09-24 cond-mat.str-el
Many-body localization in a disordered quantum Ising chain
当有限相互作用下安德森局域化持续存在时,孤立量子系统中发生多体局域化。尽管有强有力的证据表明存在一个多体局域化过渡的临界无序强度的可靠提取是困难的,由于一个大的漂移与系统的大小在研究的数量。在这项工作中,我们探讨了两个纠缠特性,是有希望的研究多体局域化转变:半链纠缠熵的变化的确切本征态和长时间的变化后,纠缠的本地淬火从一个确切的本征态。我们研究了无序量子伊辛链中的这些量,并用它们来估计临界无序强度及其能量依赖性。此外,我们分析了自旋玻璃化转变在大的无序强度,并提供证据,它是一个单独的过渡。因此,我们对最近提出的具有局域化保护量子序的多体局域化相图[Huse et al. Phys. Rev. B 88,014206(2013)]给出了数值支持。
2014-09-10 cond-mat.str-el
Reduced-basis approach to many-body localization
在多体局域化的标准模型内,即,无自旋费米子的无序链,在非相互作用定域Anderson态的基础上,研究了相互作用对多体态的影响。从这个出发点,我们遵循使用多体状态的简化基的方法。连同外推到充分的基础上,它被证明是有效的评价刚度的本地观测,这仍然是有限的非遍历制度内,并代表了多体局域化(MBL)的标志。该方法能够实现更大跨度的系统尺寸,并且在MBL范围内,允许对计算量的尺寸缩放进行更仔细的分析。另一方面,作为非局部量的代表的生存刚度揭示了缩减基方法的局限性。
2018-03-13 cond-mat.str-el
Complete many-body localization in the t-J model caused by random magnetic field
自旋为1/2的费米子的多体局域化(MBL)是一个具有挑战性的问题。已知电荷扇区中的无序可能不足以引起完全MBL。本文研究了一维t-J模型中单个空穴在随机磁场作用下的动力学行为。我们表明,强无序耦合只自旋部门本地化的自旋和电荷自由度。电荷本地化也确认为一个有限浓度的孔。虽然我们不能精确地确定阈值紊乱,但我们推测有两种不同的转变。较弱的无序首先导致自旋扇区的局域化。载流子变得本地化的有点更强的障碍,当自旋本地化长度是一个单一的晶格间距的顺序。
2017-11-29 cond-mat.str-el
Absence of full many-body localization in the disordered Hubbard chain
我们提出的数值计算结果内的一维无序哈伯德模型的多体局域化(MBL)的几个特征指标。考虑到传统上研究的电荷无序(即,对于两个自旋取向具有相同的无序强度),我们发现,即使在强无序下,所有的特征一致地表明,尽管电荷自由度是非遍历的,但是自旋是离域的和遍历的。这表明在最近的冷原子实验中模拟的模型中没有完整的MBL。如果使用自旋相关无序,则可以恢复完全局域化。
2017-01-25 cond-mat.str-el