Periodically, Quasi-periodically, and Randomly Driven Conformal Field Theories: Part I
在本文及其续集中，我们研究了驱动1+1D共形场论（CFTs）中的非平衡动力学，包括周期、准周期和随机驱动。我们研究一个可溶性家庭的驱动器，其中的哈密顿量只涉及在一个单一的波长空间调制的能量动量密度。由此产生的时间演化，然后捕获的莫比乌斯坐标变换。在第一部分中，我们建立了总体框架，并重点介绍了前两个类。在周期性驱动的CFTs中，我们推广了早期的工作，并研究了不同阶段，即加热，非加热阶段和它们之间的相变的纠缠/能量演化的一般特征。在准周期驱动的CFTs中，我们主要关注的是用Fibonacci序列驱动的情况。我们发现：（i）非加热相形成一个零测度的Cantor集;（ii）在加热相，李雅普诺夫指数（其表征纠缠熵和能量的增长率）表现出自相似性，并且可以是任意小的;（iii）加热阶段在斐波那契时间的空间结构的位置中表现出周期性;（iv）我们可以精确地找到非加热不动点，在那里，纠缠熵/能量在Fibonacci数处振荡，但在非Fibonacci数处以多项式方式增长;（v）对于驱动哈密顿算子的某些选择，Fibonacci驱动CFT的非加热阶段可以映射到Fibonacci准晶体中传播的电子的能谱。此外，还研究了另一种具有Aubry-André类序列的准周期驱动CFT。我们比较CFT结果晶格计算，发现显着的协议。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Periodically Driven Sachdev-Ye-Kitaev Models
周期性驱动的量子物质可以实现奇异的动力学相。为了了解这些相位是如何普遍存在和强大，研究一般相互作用量子系统的加热动力学是相关的。在此我们研究了一个广义Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型中的热化过程，该模型实现了从重费米液体（FL）到非费米液体（NFL）的能量转换.发展一个精确的场论方法，我们确定两个不同的制度中的加热动力学。虽然NFL指数加热和热化迅速，我们报告说，在重FL中的准粒子的存在阻碍加热和热化在相对较长的时间尺度。还讨论了预热高频动力学和非平衡态SYK物理的可能实验实现。
2020-03-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Estimating heating times in periodically driven quantum many-body systems via avoided crossing spectroscopy
周期性驱动量子（或经典）多体系统可以显著改变系统性质，因此已成为一种有前途的方法来设计奇异量子相，如拓扑绝缘体和离散时间晶体。这种设置的一个主要限制是，通常相互作用的驱动系统会随着时间的推移而变热并失去所需的特性。因此，了解相关的时间尺度是该领域的一个重要课题，到目前为止，只有很少的方法来定量地确定混凝土系统的加热时间，并以计算效率高的方式。在这篇文章中，我们提出了一种新的方法，建立从微观过程的加热速率，编码在避免水平交叉的Floquet传播。我们开发了一种方法，能够解决个人的交叉点，并显示如何构建基于这些加热率。该方法与弱驱动的费米黄金法则方法密切相关，但可以超越它，因为它通过构建捕获非微扰效应。这使得我们的方法适用于离散时间晶体或频率相关耦合的加热时间等场景，这些场景与Floquet工程非常相关，以前没有有效的方法来估计加热时间。
2022-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of fluctuation correlation in periodically driven classical system
在确定相互作用的经典受击转子系统在进入混沌加热区之前存在具有准守恒平均哈密顿量的长寿命预热相的基础上，我们利用动能的时空涨落关联来探讨上述动力学相.我们显着地发现在prethermal制度的波动的扩散运输提醒我们在一个广义吉布斯系综与一定的温度，这取决于驱动参数和初始条件的基本流体动力学图片。另一方面，加热制度，其特点是扩散增长的动能，可以急剧本地化的相关波动中心的所有时间。因此，我们属性的非扩散和非本地化的相关结构的交叉制度，连接预热阶段的加热阶段，其中的动能显示复杂的增长结构。我们使用相对相位匹配的概念来理解这些数值结果，其中预热相位（加热状态）是指转子的有效耦合（隔离）性质。我们利用统计不相关的性质的角度的转子在加热制度，找到相关器的分析形式，模仿我们的数值结果在一个令人信服的方式。
2021-08-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heating and many-body resonances in a periodically driven two-band system
本文研究了强相互作用共振驱动双带模型的动力学和稳定性。使用精确的数值模拟，我们发现一个稳定的制度，在大的驱动频率的时间演化是由当地的Floquet哈密顿近似保守了很长一段时间。另一方面，对于慢速驾驶，系统变得不稳定并加热到无限高的温度。虽然热化是相对较快的，在这两个制度（但不同的“温度”），在它们之间的交叉，我们发现缓慢的非热化时间演化：时间波动变得强烈和时间相关性长寿。在微观上，我们追溯到罕见的Floquet多体共振，其在较低的驱动频率的增殖删除近似的能量守恒，从而产生热化到无限的温度的属性，这种nonthermalizing时间演化的起源。
2016-04-19 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Periodically, Quasi-periodically, and Randomly Driven Conformal Field Theories (II): Furstenberg's Theorem and Exceptions to Heating Phases
在这个续集（[Phys. Rev. Res. 3，023044（2021）]，arXiv：2006.10072）中，我们研究随机驱动的$(1+1)$维共形场论（CFTs），一个具有可溶非平衡量子动力学的量子多体系统族。驱动哈密顿量的序列是从一个独立和相同分布的随机合奏。在每个驱动步骤中，变形的哈密顿量只涉及在单个波长处空间调制的能量-动量密度，因此在复坐标上引起莫比乌斯变换。非平衡态动力学则由相应的莫比乌斯变换序列确定，并由此定义了李雅普诺夫指数$λ_L$。我们使用Furstenberg的定理分类的动力学阶段，并表明，除了少数\emph{exceptional points}，不满足Furstenberg的标准，随机驱动总是导致加热阶段的总能量增长指数的驱动步骤$n$和子系统纠缠熵线性增长的$n$与斜率成正比的中心电荷$c$和李雅普诺夫指数$λ_L$。相反，在特殊点处，子系统纠缠熵可能以$\sqrt{n}$的形式增长，而总能量仍然呈指数级增长。此外，我们发现，运营商的发展和能量密度峰值的分布也是有用的特征，以区分加热阶段的例外点：加热阶段有两个分布是连续的，而例外点可以支持有限凸组合的狄拉克措施，这取决于他们的具体类型。最后，我们比较了纠缠和能量演化的场论结果和晶格模型的计算，发现非常好的协议。
2022-08-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Many-body energy localization transition in periodically driven systems
根据热力学第二定律，系统的总熵在几乎任何动力学过程中都增加。比热的正值意味着熵增加与加热有关。这在单粒子水平（如磁镜反射的带电粒子的费米加速机制）和日常设备中的复杂系统中通常都是正确的。在周期势中运动的粒子的非相互作用系统中，有一些明显的例外。在这里，动力学局部化现象可以防止加热超过一定的阈值。已知动力学局域化发生在经典（费米-乌拉姆模型）和量子水平（踢转子）。然而，人们认为，驱动遍历系统将永远加热没有限制。在这里，相反，我们报告强有力的证据，在热力学极限的周期性驱动遍历系统的动态本地化过渡。这种现象使人联想到能量空间中的多体局域化。
2013-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Universe as a driven quantum system: Unbounded heating in cyclic cosmologies
一个不断发展的宇宙的哈密顿量被证明是形式上等价于一个驱动的量子系统，其驱动如下的时空度规的时间依赖性。这种类比允许从驱动量子系统领域的见解被应用到宇宙学设置。特别是，它表明，周期性循环宇宙学一般禁止（除非在某些限制约束下），由于它们的对应关系与量子驱动的量子系统（通常预计将经历无限的加热在无限的未来）。这一结果强调了未来如何需要对非周期驱动的量子系统进行研究，以充分描述更一般的循环宇宙学的动力学（简要讨论了定性图像）。
2021-09-02 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
Exponentially Slow Heating in Short and Long-range Interacting Floquet Systems
我们分析了动力学的驱动（Floquet）哈密顿与短期和长期的相互作用，找到明确的证据热化时间，$τ^*$，随驱动频率呈指数级增加。我们观察到这种行为，无论是在系统与短程相互作用，我们的结果是一致的严格的界限，并在系统与长程相互作用，这种界限目前不存在。使用加热和纠缠动力学相结合，我们明确地提取有效的能量尺度控制热化的速率。最后，我们证明，时间短于$τ^*$，系统的动力学是很好的近似演化下的时间无关的哈密顿量$D_{\mathrm{eff}}$，短距离和长距离相互作用系统。
2017-08-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Reservoir-induced stabilisation of a periodically driven many-body system
众所周知，在经典和量子领域中，持续加热都阻碍了对多体系统丰富现象学的利用。在这里，我们调查到什么程度耦合到一个大的热库，使稳定的非平凡的稳定状态成为可能。为此，我们模拟系统和水库作为经典的自旋链，通过旋转磁场驱动，并模拟这种设置的哈密顿动力学。我们发现，直观的限制无限和消失的频率，其中系统动力学的平均和瞬时哈密顿量，分别，可以顺利地扩展到整个制度分离，只有一个小的交叉区域。在高频率下，被驱动系统在储层温度下频闪地达到Floquet型Gibbs状态。在低频率下，出现同步吉布斯状态，其温度可能显著偏离水库的温度。虽然我们的分析在某些部分依赖于我们的设置的特定属性，我们认为，它的现象学应该是通用的一大类系统。
2022-08-18 cond-mat.stat-mech
Periodically and quasiperiodically driven-anisotropic Dicke model
本文分析了周期性与准周期驱动下的各向异性 Dicke 模型，发现准周期驱动会引发呈指数增长的预热化平台并最终加热至无限高温态，而周期性驱动则达到无后续加热的平台，且揭示了驱动对量子临界点的改变。
2023-06-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium phase transition in a periodically driven XY spin chain
本文利用离散的李雅普诺夫方程给出了周期含时开放马尔可夫准自由费米子多体系统Floquet态的一般形式。举例说明的技术，我们分析了周期kicekd XY自旋1/2链耦合到一对Lindblad水库在其两端。一个复杂的相图报告与重入相的长程和指数衰减的自旋自旋相关的一些系统的参数是不同的。通过对Floquet准粒子色散关系的非平凡驻点的计数，再现了相图的结构。
2011-08-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Prethermalization and Thermalization in Periodically-Driven Many-Body Systems away from the High-Frequency Limit
我们研究一类周期性驱动的多体系统，使我们能够延长的预热化现象的隔离的中间到低驱动频率附近远离高频限制。我们提供了一个参数化的长寿命的预热平台的形成，捕获的有效Floquet哈密顿量使用副本逆频率展开计算的数值证据，并证明其稳定性w.r.t.~驱动期间的随机扰动。考虑完全不可积的Floquet哈密顿，我们发现，加热速率是非普遍的：我们观察到费米的黄金法则缩放，幂律缩放不符合黄金法则，和非幂律缩放，这取决于驱动器。尽管逆频率展开的渐近性质，我们表明，它描述了沿演化到无限温度的状态，与高阶项提高精度的mathematics属性。我们的研究结果提出了一种动力学机制，逐步增加温度在孤立的量子模拟器，如超冷原子，并开辟了另一种可能性，调查热相变和热和量子临界之间的相互作用，使用Floquet驱动器。
2021-04-28 cond-mat.stat-mech
Effective Hamiltonians, prethermalization and slow energy absorption in periodically driven many-body systems
我们建立了晶格多体系统在高频周期驱动下的一些一般动力学性质。我们证明了这样的系统有一个准守恒的广泛的量$H_*$，它起着一个有效的静态哈密顿量的作用。系统的动态（例如，任何局部可观测的演化）通过哈密顿量$H_*$直到时间$τ_*$的演化而很好地近似，时间$τ_*$在驱动频率上是指数长的。我们进一步表明，能量吸收率是指数小的驱动频率。在$H_*$是遍历的情况下，被驱动系统在中间时间$t\lesssim τ_*$预热到由$H_*$描述的热状态，最终在时间$t\sim τ_*$加热到无限温度状态。我们的研究结果表明，快速驱动的多体系统一般表现出预热化和非常缓慢的加热。我们简要地讨论了实验实现拓扑状态的周期性驱动的影响。
2017-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase Transitions in Quasi-Periodically Driven Quantum Critical Systems: Analytical Results
本文解析研究了准周期驱动一维量子临界系统中的相变，通过将准周期性引入驱动哈密顿量并运用Avila全局理论，解析得到了加热相、非加热相、相图及决定纠缠熵演化的Lyapunov指数，并证明了先前设置中不存在相变。
2025-01-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Very slow heating for weakly driven quantum many-body systems
众所周知，在高频率下驱动的多体系统加热仅呈指数缓慢，并表现出长的预热化状态。我们严格证明了某类相关系统在中频弱周期驱动下加热非常缓慢。这类系统是那些依赖于时间的，可能是摄动不变的，哈密顿量是一个弱扰动的总和相互交换条款。这个条件涵盖了最近文献中考虑的几个周期踢系统，特别是踢伊辛模型。在对比的高频制度，我们的系统的预热化动力学一般不涉及任何时间无关的有效Floquet哈密顿量。我们的研究结果也有非平凡的影响封闭（时间无关）系统。我们使用的例子中的伊辛模型的横向和纵向场，以显示他们如何意味着限制的激发。更一般地说，他们展示了“玻璃”动力学约束模型如何自然地从简单的多体哈密顿中产生，从而与“不变性局部化”的主题相联系。
2019-11-05 cond-mat.stat-mech
Logarithmically Slow Relaxation in Quasi-Periodically Driven Random Spin Chains
我们模拟了一个无序的相互作用的自旋链的动力学受准周期性的时间相关的驱动器，对应于一个频闪的斐波那契序列的两个不同的哈密顿量。利用递归驱动结构，我们可以有效地模拟指数长时间。经过初始的瞬态，该系统表现出一个长寿命的玻璃状政权的特点是由一个grammically缓慢的增长的纠缠和衰减的相关性类似的动力学在多体离域过渡。最终，在长时间尺度上，对于弱或快速驱动器呈指数发散，系统热化到无限温度。缓慢的弛豫使亚稳态动力学阶段，例如“时间准晶体”，其中自旋表现出持续的振荡与一个独特的准周期模式的驱动器。我们表明，与Floquet系统相比，高频膨胀严格打破了四阶以上，并未能产生一个有效的静态哈密顿量，将捕获的预热玻璃弛豫。
2018-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Flow Renormalization and Emergent Prethermal Regimes of Periodically-Driven Quantum Systems
我们开发了一个流重整化方法的热驱动的量子系统，它揭示了预热动力学制度和相关的时间尺度，通过直接对应的实时和流的时间行为。在这种形式主义，动力学问题是重铸方面的耦合常数的理论流向一个有吸引力的固定点，代表热Floquet哈密顿量在很长一段时间，而狭隘地避免了一系列不稳定的固定点，确定不同的prethermal制度在中间时间。我们研究了一类相关的扰动，触发加热和热化的发病，并证明了重整化流有一个优雅的表示在流动的矩阵产品运营商。我们的研究结果允许微观计算的出现不同的动力学制度直接在热力学极限以有效的方式，建立一个新的计算工具驱动的非平衡系统。
2021-03-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Asymptotic Prethermalization in Periodically Driven Classical Spin Chains
我们揭示了一个清洁，混沌周期驱动的经典自旋链之间的一个预热和无限温度阶段的连续动态加热过渡。的过渡时间是一个陡峭的指数函数的驱动频率，表明指数长寿的预热高原，最初观察到的量子Floquet系统，生存的经典极限。即使没有直接推广的Floquet定理的非线性系统，我们提出了强有力的证据表明，预热物理是很好地描述了逆频率展开。我们涉及的稳定性和鲁棒性的预热高原驱动诱导的同步不捕获的膨胀。我们的研究结果为Floquet工程的思想转移到经典多体系统奠定了基础，并与超流领域的光子晶体和冷原子实验直接相关。
2019-01-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Rigorous Bound on Energy Absorption and Generic Relaxation in Periodically Driven Quantum Systems
我们讨论了孤立多体量子系统在全局和强周期驱动下弛豫的普遍性质。我们严格的Floquet分析表明，该系统的能量几乎保持恒定的指数长时间的频率为任意的初始状态，并通过截断的Floquet-Magnus展开得到的有效的哈密顿量是一个准守恒量长的时间尺度。这两个一般性的性质导致有趣的分类的初始阶段的松弛，其中之一是类似于预热化现象在准可积系统。
2017-03-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous Floquet Heating from Sparse Long-Range Interactions
State Key Laboratory of Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）
本文发现稀疏无限程相互作用导致Floquet加热速率从指数抑制变为更慢的指数衰减，源于配位数分布，并发展了小世界网络解析理论，揭示了网络拓扑作为非平衡相工程调控手段。
2026-06-24 cond-mat.stat-mech
Topological Origin of Floquet Thermalization in Periodically Driven Many-body Systems
本文通过Krylov complexity的视角研究了周期性驱动多体系统的热化问题，发现Krylov chain的拓扑性质决定了系统最终达到有限温度还是无限温度，并基于此提出了一种获取有效prethermal Hamiltonian的系统方法。
2024-04-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal and dissipative effects on the heating transition in a driven critical system
研究了一维周期驱动非均匀临界晶格模型的耗散动力学。从纯初始状态开始的封闭系统动力学是由驱动的共形场论（CFT）很好地描述的，它预测在这样的系统中存在加热和非加热相。加热是不均匀的，并通过系统中黑洞状视界的出现来表现。当考虑热初始状态和开放系统时，这种CFT现象的鲁棒性仍然难以捉摸。首先，我们提出了热初始状态的Floquet CFT时间演化的分析结果。此外，使用精确的计算的晶格密度矩阵的时间演化，我们证明，在短期和中期，封闭系统的相图，包括加热和非加热阶段，持续热初始状态的晶格。其次，在完全开放的系统与边界耗散，我们表明，非平凡的空间结构的加热阶段生存粒子守恒和非守恒耗散通过明确的签名，在互信息和能量密度的演变。
2022-08-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermi's golden rule for heating in strongly driven Floquet systems
本文研究了周期性高频大振幅驱动的孤立量子多体系统的加热动力学。将Floquet哈密顿量的高频展开与费米黄金法则相结合，得到了Floquet FGR主方程。与传统的FGR不同，Floquet FGR正确地描述了加热动力学，包括预热化状态，即使对于强驱动，Floquet Hamilton量也得到了显着的修饰，并且存在非平凡的Floquet工程。Floquet FGR对系统大小的依赖性很弱，使我们能够用小系统计算分析热力学极限。我们的结果还表明，在加热过程中，系统近似停留在热态的Floquet哈密顿量的温度逐渐上升。
2021-10-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Characterizations of prethermal states in periodically driven many-body systems with unbounded chaotic diffusion
我们介绍了定义良好的表征预热状态在现实的周期性驱动的多体系统与无界混沌扩散的动能。这些系统是周期性转动的转子相互作用的阵列，是多体混沌理论的典范模型。我们表明，在这些系统中的预热状态是很好地描述了一个广义吉布斯系综基本上基于平均哈密顿量。后者是预热态的准守恒量，系综由态的温度表征。导出了该温度的显式精确表达式。此外，使用参数的基础上的混沌理论，我们表明，寿命的prethermal状态是指数长的温度的倒数。我们的分析结果，特别是那些的温度和寿命的预热态，同意与数值观测。
2019-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Floquet resonant states and validity of the Floquet-Magnus expansion in the periodically driven Friedrichs models
分析了离散空间和连续空间上周期驱动Friedrichs模型的Floquet特征值问题。在高频区，存在一个Floquet束缚态符合Floquet-Magnus展开的离散Friedrichs模型，而不是在连续模型的情况下。然而，在后一种情况下，由Floquet-Magnus展开预测的束缚态表现为亚稳态，其寿命在大频率的极限中发散。我们通过计算Floquet共振态的准能量虚部得到寿命。在低频区，没有Floquet束缚态，而是出现了具有指数小的准能量虚部的Floquet共振态，这被理解为能量空间中的量子隧穿。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Rigorous Bounds on the Heating Rate in Thue-Morse Quasiperiodically and Randomly Driven Quantum Many-Body Systems
封闭多体系统的非平衡量子动力学是一个内容丰富而又富有挑战性的领域。虽然最近的进展周期性驱动（Floquet）系统已经产生了一些严格的结果，我们的理解量子多体系统驱动的快速变化，但a-和准周期驱动仍然是有限的。在这里，我们推导出严格的，非微扰的，在量子多体系统的加热速率上的限制下Thue-Morse准周期驱动和随机多极驱动下，后者是前者的可调随机变量。在这个过程中，我们推导出一个静态的有效哈密顿量，描述了瞬态预热态，包括本地观测的动态。我们的Thue-Morse准周期驱动的界限表明，加热时间尺度像$(ω/g)^{-C\ln(ω/g)}$与一个正常数$C$和一个典型的能量尺度$g$的哈密顿量，与我们的数值模拟一致。
2021-01-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Prethermalization and conservation laws in quasi-periodically-driven quantum systems
本文研究准周期驱动量子多体系统的守恒律，证明在大频率或弱驱动条件下系统出现拉伸指数长时间的预热态，并证明未微扰哈密顿量运动常数的准守恒性及其在凝聚态和统计物理中的物理意义。
2024-08-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Phase Crossover induced by Dynamical Many Body Localization in Periodically Driven Long-Range Spin Systems
本文在LMG模型中发现了由周期性驱动诱导的动力学多体局域化（DMBL）及其相交叉现象，为在无无序清洁系统中仅通过调节驱动参数构建可循环MBL热机提供了新途径。
2024-03-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Slow relaxation of quasi-periodically driven integrable quantum many-body systems
本文研究 Fibonacci 准周期驱动的可积量子多体系统，通过高阶微扰分析揭示预热化描述会在由 Fibonacci 序列决定的有限普适阶失效，但系统仍呈现区别于随机驱动的缓慢对数加热。
2024-04-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Prethermal nematic order and staircase heating in a driven frustrated Ising magnet with dipolar interactions
受到高频驱动的多体系统可以表现出有趣的热化行为。在加热到无特征的无限温度状态之前，这些系统可以在以各种顺序为特征的预热阶段中度过指数级长的时间。在这里，我们揭示了丰富的非平衡相图的驱动沮丧的二维伊辛磁铁与竞争的短程铁磁和长程偶极相互作用。我们表明，有序的条纹和条纹相，这出现在平衡作为温度的函数，支持后续的预热阶段在一个新的多步加热过程中的路线走向最终的热死。我们讨论了实验的铁磁薄膜和其他驱动感生的阻挫磁体的现象的影响。
2022-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Random multipolar driving: tunably slow heating through spectral engineering
受驱动的量子系统可能会实现静态系统中不存在的新现象，但驱动引起的加热会限制这些现象持续存在的时间尺度。研究了具有$n-$多极关联的随机序列驱动的相互作用量子多体系统中的加热问题，对应于多项式抑制的低频谱。对于$n\geq1$，我们发现了一个预热制度，其寿命与驱动率代数增长，与指数${2n+1}$。一个基于费米黄金法则的简单理论解释了这种行为。准周期Thue-Morse序列对应于$n\to \infty$极限，因此表现出指数长寿命的预热制度。尽管没有周期性的驱动器，尽管其最终的热死，预热制度可以主机通用的非平衡相，我们说明了一个随机多极离散时间晶体。
2021-01-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet Superheating
本文针对周期性驱动多体系统的均匀升温问题，提出弗洛凯过热机制，阐明其成核原理、宏观效应与理论模型，为稳定驱动系统非平衡物质相提供新方向。
2025-11-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Transport through Periodically Driven Correlated Quantum Wires
我们研究了相关量子线的谐波调制的原位电位集中在大的时间限制，其中系统的响应与驱动同步。我们确定的比率$Δε/Ω$的驱动幅度$Δε$和频率的驱动$Ω$的规模确定的交叉从一个修改的Luttinger液体图片的系统，有效地表现得像一个更高的维度。我们通过研究状态$ρ_{\rm B}(ω)$的边界密度的频率依赖性以及通过导线的线性电导$G(T)$的温度依赖性，如果后者与引线接触，来消除这种交叉。已知这两个观测量都表现出Luttinger液体物理学，而不需要分别作为$ω\toε_{\rm F}$（其中$ε_{\rm F}$是费米能量）或$T\to 0$的特征幂律抑制给出的驱动。随着驾驶，我们发现，这种抑制被修改从一个单一的幂律叠加的无限数量的幂律。在小的$Δε/Ω\ll 1$只有少数条款，这个无限的总和是相关的，因为更高的条款的前置因子被抑制指数。因此，一幅类似于平衡的Luttinger液体的图画出现了。增加$Δε/Ω$，增加幂律的数量有助于求和，并且接近$Δε/Ω\gg 1$，系统有效地表现为二维，对于该二维，抑制被完全消除。
2018-01-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Statistical prethermalization in randomly kicked many-body classical rotor system
该研究探讨了随机 kicks 多体经典转子系统中预热现象的统计特性，通过分析不同驱动类型下的加热行为，揭示了随机性和准周期性驱动对系统热化过程的不同影响。
2024-08-20 cond-mat.stat-mech
The role of atomic interactions in cavity-induced continuous time crystals
本文研究了腔体中原子耗散多体系统的连续时间晶体，发现短程原子间相互作用能改变时间晶体性质并导致其亚稳态，该加热机制类似早期宇宙预热，研究结合解析预测与数值模拟进行了验证。
2023-10-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Absence of heating in a uniform Fermi gas created by periodic driving
超冷原子气体为探索多体物理提供了有用的工具。这个实验工具箱最近增加的一个是Floquet工程，其中周期性调制的哈密顿量允许创建有效的潜力，否则不存在。然而，当受到外部调制时，一般的相互作用多体系统吸收能量，从而造成加热问题，可能会损害这种方法的有用性。对于具有有界局部能量的离散系统，先前已经观察到随驱动频率呈指数抑制的加热速率，使得系统在极长的持续时间内处于预热状态。但是对于连续空间中的系统，情况仍然不清楚。在这里，我们表明，Floquet工程可以采用强相互作用的简并费米气体保持在一个平坦的盒状电位，而不会引起过度加热的实验相关的时间尺度。该驱动消除了源自两种不同自旋状态的同时磁悬浮的自旋相关电势的影响。我们计算的加热速率，并获得与驱动频率的幂律抑制。为了进一步测试被驱动气体的多体行为，我们测量了在么正性下的对凝聚分数和跨BEC-BCS交叉的接触参数。在低驱动频率下，冷凝物分数被时间相关力减少，但在较高频率下，它恢复并达到比没有驱动时更高的值。我们的研究结果是有希望的外来多体相位的大块强相互作用费米气体与动态工程哈密顿的未来探索。
2022-01-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quasi-adiabatic dynamics and state preparation in Floquet many-body systems
周期驱动已经成为一种强大的实验工具，可以设计隔离的合成量子系统的物理特性。然而，由于缺乏节能和加热效果，非平凡的（例如，周期性驱动（Floquet）系统中的拓扑）多体状态通常是亚稳态的。因此，有必要寻找在Floquet系统中制备长寿命多体态的策略。我们开发了一个理论框架，用于描述动态准备状态的Floquet系统的驱动器的缓慢打开。我们发现，该系统的动力学是很好的近似下缓慢变化的有效哈密顿$H_{\rm eff}^{(s)}(t)$的初始状态的演变，提供斜坡速度$s \gg t_*^{-1} \sim e^{-{\mathcal{C} \fracω{J}}}$，在Floquet系统的特征加热时标的逆。在这样的斜坡速度下，由于驱动器引起的加热效应被指数地抑制。我们计算缓慢变化的有效哈密顿量$H_{\rm eff}^{(s)}(t)$，并表明，在斜坡结束时，它是相同的有效哈密顿量的非斜坡Floquet系统，到小的修正的顺序$O(s)$。因此，系统有效地经历从$H_0$到$H_{\rm eff}$的缓慢淬灭。作为一个应用，我们考虑通过量子临界点（QCP）的慢淬灭的通道，并估计由于通过QCP通过Kibble-Zurek机制的非绝热通道吸收的能量。通过最小化由于驱动器和斜坡吸收的能量，我们找到了最佳斜坡速度$s_* \sim t_*^{-z/({d+2z})}$，其中两个加热效应都被指数抑制。…
2016-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Emergent hydrodynamics in non-equilibrium quantum systems
最近大量的注意力集中在表征周期性驱动的多体系统的动力学性质。在这里，我们使用一种新的数值工具，称为“密度矩阵截断”（DMT）的大规模Floquet系统的后期动态研究。我们发现，DMT准确地捕捉到两个基本的Floquet物理，即，预热化和后期加热到无限的温度。此外，通过实施一个空间不均匀的驱动器，我们证明了Floquet加热和扩散运输之间的相互作用是至关重要的理解系统的动态。最后，我们表明，DMT还提供了一个强大的方法，定量捕捉静态（非驱动）哈密顿流体力学的出现，特别是，通过模拟通用的，大规模的量子自旋链（L = 100）的动态，我们能够直接提取能量扩散系数。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Prethermalization and wave condensation in a nonlinear disordered Floquet system
研究周期性踢击的Gross-Pitaevskii无序系统，通过弱无序和踢击强度抑制带间加热，实现指数长寿命的预热化平台和波凝聚，可用于非线性光学或超冷原子实验。
2021-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Floquet engineering topological many-body localized systems
我们展示了如何二阶Floquet工程可以用来实现系统中，多体局域化与拓扑性质共存的驱动系统。这允许人们即使在高能量下也能实现和动态控制拓扑保护的量子位。Floquet工程-周期性驱动的非平衡系统可以有效地模拟不同哈密顿量的物理学的想法-用于模拟一维自旋之间的有效三体相互作用，仅使用时间相关的两体相互作用。在有效系统中，模拟拓扑和无序共存，这为多体局域化的相互作用提供了一条有趣的途径，违背了我们对热力学的标准理解，以及物质的拓扑相，这是基础和技术上的重要性。我们明确地展示了如何结合Floquet工程，拓扑和多体局域化允许一个收获的优点（随时间变化的控制，拓扑保护和减少加热，分别）的每个这些子字段，同时保护他们的缺点（加热，静态控制参数和强无序）。
2020-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical enhancement of symmetries in many-body systems
我们构建了一个动态解耦协议，准确地产生一般多体系统的局部和全局对称性。多重交换和非交换对称性可以通过时间自相似（“多重分形”）驱动来创建。其结果是一个有效的Floquet哈密顿量，保持本地，并避免加热指数长的时间。这种方法可以用来实现各种各样的量子模型和非平衡量子相。
2020-09-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of Floquet prethermalization in dipolar spin chains
周期驱动的Floquet量子系统为研究新的非平衡物理提供了一个很有前途的平台。不幸的是，驱动器通常会将系统加热到一个毫无特色的无限温度状态。对于大的驱动频率，热吸收率被预测为指数小，从而产生一个长寿命的prethermal制度，表现出所有有趣的性能Floquet系统。在这里，我们实验观察Floquet预热化使用核磁共振技术。首先，我们展示了一个远离平衡的初始状态的弛豫到一个长寿命的预热态，以及描述的时间无关的“预热”的哈密顿量。通过测量这个预热哈密顿量的自相关性，我们可以进一步实验证实预测的指数缓慢加热速率。更令人惊讶的是，我们发现在时间尺度上，当有效哈密顿图像崩溃，Floquet系统仍然具有其他准守恒律。我们的研究结果表明，它是可能实现强大的Floquet工程，从而使非平凡的Floquet相位的物质的实验观察。
2020-05-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Floquet prethermalization in a Bose-Hubbard system
周期驱动已经成为寻求工程新的和奇异的量子相位的强大工具。虽然被驱动的多体系统通常被期望无限期地吸收能量并达到无限温度状态，但当驱动频率与系统的局部能量尺度相比较大时，加热速率可以指数抑制-导致长寿命的“预热”状态。在这项工作中，我们实验研究了受驱动的光晶格中的超冷原子玻色云，并在玻色-哈伯德模型中确定了这样的预热区。通过测量驱动频率增加时云的能量吸收，我们观察到加热率在频率上呈指数下降，持续超过2个数量级。晶格势的可调性使我们能够探索一维和二维系统中的一系列不同的相互作用制度。除了指数下降，加热速率对频率的依赖性显示特征的Bose-哈伯德模型的相图，其理解是另外支持的一维数值模拟。我们的研究结果显示Floquet预热化现象的实验证据，并提供深入了解驱动玻色子系统的加热特性。
2020-05-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Robustness of many-body localization in the presence of dissipation
多体局域化（MBL）是一种新的量子多体系统遍历性破缺方法。然而，目前尚不清楚MBL在何种程度上生存的耗散过程中诱导的耦合到环境中的存在。在这里，我们研究了一个典型的MBL系统-一个相互作用的费米子链受到淬火无序-在存在退相的加热和遍历性。我们发现，即使系统最终被驱动到一个无限的温度状态，加热监测的冯诺伊曼熵可以进展缓慢，这意味着指数大的时间尺度松弛。这种对初始条件的记忆的缓慢丧失使得非遍历性的特征在很长但短暂的时间范围内可见。我们指出一个潜在的控制实现所考虑的设置与冷原子气体举行的光晶格。
2016-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Design and characterization of a quantum heat pump in a driven quantum gas
我们提出了一种利用超冷原子实现量子热泵的方案。它是基于两个周期性驱动的相干耦合量子点使用超冷原子。每个点拥有两个相关的量子态，并耦合到一个费米子库。其工作原理是基于能量选择性驱动诱导共振隧穿过程，其中从一个点隧穿到另一个点的粒子根据其能量吸收或发射与驱动频率相关的能量量子$\hbarω$。我们使用Floquet理论的设备的特点和比较简单的分析估计的Floquet-Born-Markov形式主义的基础上的数值模拟。特别是，我们表明，驱动诱导加热直接与系统的Floquet状态的微动。
2020-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of a prethermal discrete time crystal
定义和理解物质相的传统框架需要热力学平衡。对非平衡系统的扩展导致了对多体热化本质的惊人见解，并发现了物质的新相，这些相通常通过周期性地驱动系统来催化。来自这种Floquet驱动器的固有加热可以通过在系统中包括强无序来缓和，但这也可以掩盖非平衡相的一般性。在这项工作中，我们利用捕获离子量子模拟器观察签名的非平衡驱动阶段没有无序：预热离散时间晶体（PDTC）。这里，多体加热不是通过无序诱导的多体局域化来抑制，而是通过高频驱动来抑制，从而导致可以出现非平衡相的扩展时间窗口。我们观察到一些关键的功能，区分PDTC从它的多体本地化的无序对应物，如驱动频率控制其寿命和时间晶体顺序的依赖于初始状态的能量密度。因此，Floquet预热化作为一种一般的策略，创造，稳定和研究本质上的物质的平衡相。
2021-02-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
