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
Many-body localization and quantum ergodicity in disordered long-range Ising models
量子多体系统中的遍历性尽管具有根本的重要性,但仍然是一个悬而未决的问题。多体局域化提供了一个量子遍历性的一般框架,因此可能提供重要的见解。然而,通过简单的可观测量表征多体局域化是一项困难的任务。在这篇文章中,我们介绍了一个测度的距离在希尔伯特空间的自旋1/2系统,可以解释为推广的安德森局域化长度的多体希尔伯特空间。我们证明了这种多体局域化长度等价于实空间中的一个简单的局部可观测值,它可以在超导量子比特、极性分子、里德伯原子和囚禁离子的实验中测量。利用多体局域化长度及其所提供的遍历性的必要判据,我们研究了横向场无序下幂律相互作用伊辛模型的多体局域化和量子遍历性.基于非平衡动力学重整化群、数值精确对角化和共振统计分析,我们发现在无限温度下,对于小的幂律指数,存在多体局域相。在这些方法的适用范围内,我们没有发现任何迹象的离域过渡。
2015-08-30 cond-mat.dis-nn quant-ph
Many-Body Localization in a Quasiperiodic System
最近的理论和数值证据表明,本地化可以生存在无序的多体系统非常高的能量密度,提供了足够弱的相互作用。更强的相互作用会破坏定域性,导致所谓的多体局域化转变。这种动态相变与远离零温度极限的扩展量子系统中的热化问题有关。它将多体定域相(其中定域化阻止了输运和热化)与传导(“遍历”)相(其中量子统计力学的通常假设成立)区分开来。在这里,我们提出的数值证据表明,多体局域化也发生在模型中没有混乱,而是一个准周期的潜力。在一维中,这些系统已经有一个单粒子局域化过渡,我们表明,这种过渡成为一个多体局域化过渡后,相互作用的介绍。我们还评论可能的相关性,我们的研究结果的多体动力学的冷原子和非线性光的准周期电位的实验研究。
2013-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Delocalized Glassy Dynamics and Many Body Localization
我们使用Bethe晶格上的单粒子安德森局域化作为Fock空间中多体动力学的玩具模型,分析了在多体局域化转变之前的坏金属离域阶段出现的不寻常的慢动力学。我们通过测量诸如不平衡和平衡关联函数等可观测量来探测动力学演化,这些可观测量显示出与最近的模拟和实验中观察到的惊人相似的缓慢动力学和幂律。我们将这种不寻常的行为的非遍历谱统计发现贝特格。我们讨论了不同的dupi,如一个真正的中间相,坚持在热力学极限与玻璃制度上建立有限的,但非常大的时间和长度尺度,以及它们对真实空间动力学性质的影响。在后者中,慢动力学和幂律在非常大的时间窗口上延伸,但最终在MBL过渡处发散的时间尺度上被切断。
2017-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Many body localization in the presence of a central qudit
我们考虑一个多体局域系统全局耦合到一个中央$d$水平的系统。在适当的缩放的$d$和$L$,我们发现的证据表明,本地化阶段生存。我们认为有两种可能的热化阶段,这取决于qudit是否成为完全遍历。该系统提供了在长程(非限制性)相互作用存在下的多体局域化的第一个例子之一。
2019-06-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
Analyzing many-body localization with a quantum computer
多体局域化,即具有非零激发能密度的态局域化对电子-电子相互作用的持续性,对当前的理论和数值分析方法提出了挑战。到目前为止,数值模拟仅限于少数站点,因此很难获得有关热力学极限的可靠声明。在本文中,我们将探索如何利用相对较小的量子计算机来研究多体局域化。我们表明,除了研究时间演化,量子计算机可以在多项式时间内获得任意能量的本征态,以足够的精度,可以观察到本地化。由于量子测量的局限性,不能直接获得纠缠熵,使得最近文献中使用的一些多体局域化定义难以应用。我们讨论了可以在量子计算机上实现的本地化的替代测试。
2014-11-05 cond-mat.dis-nn quant-ph
Dynamical many-body localization in an integrable model
本文研究了一个可积的相互作用线性转子可积系统中的动力学多体局域化和离域。我们研究的哈密顿量是线性的动量,其Floquet演化算子是分析易处理的任意相互作用强度。该模型的特点之一是,依赖于某些参数,它表现出在动量空间的局域化和离域。我们明确地表明,对于这个模型,在很长一段时间内的能量是有界的动力学本地化不是一个充分条件。除了与可积性相关的运动积分外,该模型还体现了额外的运动积分,这是动力学多体局域化的唯一结果。我们还提出了一个实验方案,涉及电压偏置约瑟夫森结,实现这样的多体踢模型。
2016-08-11 cond-mat.dis-nn quant-ph
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
Many-body localization in presence of cavity mediated long-range interactions
我们证明了具有全对全耦合的一维哈伯德模型在局域无序的情况下可以表现出多体局域化。我们用精确对角化和有限尺寸标度确定了多体局域化发生的参数空间。从一个随机的初始状态的时间演化表现出与本地化图片一致的功能。这种动力学可以用光学腔中的量子气体来观察,局域化可以通过谐振腔发射的光的随时间变化的动力学来揭示。
2019-05-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Non-Hermitian many-body localization in asymmetric chains with long-range interaction
该研究在一维清洁长程相互作用非厄米系统中发现静态与动态谱相变及多体遍历-局域化相变的共存,并揭示其非重叠相图,提出冷原子实验方案,深化了对非厄米多体局域化与谱关系的理解。
2025-10-09 cond-mat.dis-nn physics.comp-ph quant-ph
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
Characterizing the Many Body Localization Crossover as a Metal-Insulator Transition: Localization length from Polarization and Quantum Metric
Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University(东北大学先进材料研究所(WPI-AIMR))
本文通过量子度量和局域化参数表征许多体局域化与热化的临界点,揭示了局域化长度在绝缘体中的作用。
2026-01-09 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
Quantifying Unitary Flow Efficiency and Entanglement for Many-Body Localization
我们探测体积几何的韦格纳威尔逊流(WWF)的背景下,多体局域化,通过解决效率和体积纠缠增长的措施,通过近似上界的边界纠缠熵。我们将这些上限连接到Fubini研究度量,并澄清了一个中心量,信息波动的复杂性,区分散装酉旋转纠缠生产。我们还给出了一个简短的新的证明的小增量纠缠定理在没有ancillas,实现了一个维度无关的,通用的因子$c= 2$。
2021-10-19 cond-mat.dis-nn quant-ph
Certain General Constraints on the Many-Body Localization Transition
孤立量子系统在强无序状态下可以表现出多体局域化(MBL),这是一个显著的现象,其特征在于即使在有限温度下也不存在传导。随着相互作用与无序的比率增加,人们预期MBL相最终将经历到离域相的动态相变。在这里,我们利用强次加性的纠缠熵,限制这样的过渡的性质,适用于多体本征态接近一般尺寸的过渡。特别是,我们表明,在一个假定的连续过渡之间的MBL和遍历离域相,临界本征态必然是热的,因此,临界纠缠熵等于热熵。我们还探讨了一个定性不同的连续局域化-离域化过渡,其中离域相是非遍历的,其体积定律纠缠熵趋于零的过渡接近。
2014-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body localization due to random interactions
本文讨论了在一维光晶格中观察到超冷原子的多体局域化的可能性。在非相互作用极限下,这样的系统在没有无序的情况下简化为单粒子物理,即扩展态。实际上,观察到的局部化本质上是由于相互作用,因此是真正的多体效应。在所研究的系统中,多体局域化表现在缺乏热化可见的时间传播的一个特别准备的初始状态,在输运性质,在对数增长的纠缠熵,以及在统计特性的能级。
2017-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Polynomially filtered exact diagonalization approach to many-body localization
介绍了大型稀疏矩阵的多项式过滤精确对角化方法。该算法利用矩阵的高次多项式进行谱变换,找到特征向量所构成的子空间的最优基,该子空间的特征值接近指定的能量目标。与最先进的移位-反转方法相比,内存需求随系统大小的变化更好。研究了一维相互作用自旋1/2量子链中的多体局域化跃迁,证明了POLFED的潜力。我们研究了无扰时间的无序强度和系统尺寸标度。系统的尺寸依赖于二分纠缠熵和间隙比突出了有限尺寸效应在系统中的重要性。我们讨论了可能的情况下,关于多体局域化过渡获得的临界无序强度的估计。
2020-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Drive-induced many-body localization and coherent destruction of Stark many-body localization
研究了直流和方波交流电场共同作用下相互作用系统的多体局域化现象。首先,半经典地得到了动力学局域化、Wannier-Stark局域化的相干破坏和非相互作用极限下的超Bloch振荡的条件。在相互作用(和限制/无序势)的存在下,对于足够大的场强,单独的静态场导致“斯塔克多体局域化“。我们发现,在存在一个额外的高频交流场,有两种方式保持MBL完好无损:无论是通过共振驱动的振幅比的驱动器($A/ω$)的频率被调谐在非相互作用的限制或非共振驱动的动态本地化点。值得注意的是,$A/ω$调谐远离动态定位点的共振驱动导致\emph{coherent destruction of Stark-MBL}。此外,如果$A/ω$在零直流场问题的动态局部化点处调谐,则纯(高频)AC场也可以引起MBL相位。
2020-09-01 cond-mat.dis-nn
Localization Lifetime of a Many-Body System with Periodic Constructed Disorder
我们发现,在一个多体系统中,所有的粒子都可以被强烈地限制在最初占据的网站的时间尺度为高功率的网站能量的带宽的跳跃幅度的比率。这样的时域公式是互补的制定的多体局域化的所有定态与一个大的本地化长度。长的局域化寿命是通过在一维链中构造具有大周期的周期性位能序列来实现的。局域化寿命的缩放是独立的粒子的数量为一个广泛的耦合强度。数值计算证实了分析结果。
2016-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of energy resolved many-body localization
多体局域化(MBL)描述了一个量子相,其中一个孤立的相互作用系统受到足够的无序显示非遍历行为,逃避热平衡,发生在自己的动力学。以前,热化-MBL转变的主要特征是无序的增长。在这里,我们探索了一个新的轴,报告使用19量子位可编程超导处理器的能量分辨MBL过渡,它可以精确控制和灵活性的无序强度和初始状态的准备。我们观察到,发病的本地化发生在不同的无序强度,可区分的能量尺度,通过测量时间演化的观测和多体波函数相关的数量。我们的研究结果为MBL系统中多体流动性边缘的实验探索开辟了道路,由于系统尺寸有限,其存在受到广泛争议,并且在经典计算机中精确模拟变得不可行。
2019-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multifractality and self-averaging at the many-body localization transition
在多体局域化的研究中,电子尺度效应一直是一个主要的和合理的关注点,并且已经有一些工作致力于这个主题。然而,在本文中,我们讨论的另一个关键问题,已收到少得多的关注,即缺乏自平均和随之而来的危险,减少随机实现的数量作为系统大小的增加。考虑到这一点,并考虑与大量的样本分析的所有系统尺寸的系综,我们发现,无序的海森堡自旋-1/2链的本征态的广义尺寸接近的过渡点,本地化的非相互作用的Fibonacci晶格导出的精确的解析表达式描述非常好,从而提供了一个额外的工具,研究多体局域化。
2021-02-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A many body localization proximity effect
我们研究发生了什么事时,强烈的多体局域化系统耦合到一个弱的热浴,系统和浴包含类似的自由度。以前的调查本地化系统耦合到浴操作的制度,系统对浴的反作用是可以忽略不计的,并得出结论,浴一般热化的系统。在这项工作中,我们表明,当系统是强本地化和浴只有弱遍历,系统可以代替本地化浴。我们证明了这两个系统和浴之间的弱耦合的限制,并在强耦合的限制,并为两种不同类型的“弱”浴-浴是接近原子的限制,和浴是接近非相互作用的限制。这种“多体局域化邻近效应”的存在表明,多体局域化比以前认识到的更鲁棒,并且不仅可以经受与(弱)热浴的耦合,而且甚至可以破坏热浴。
2015-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Random cubic graph embedded in a hypercube: Entanglement spectrum and many-body localization
本文提出结合超立方体对称性与随机三次图简单性的相互作用自旋模型,通过纠缠熵、纠缠谱及本征态热化假说失效研究多体局域化转变,并估计临界无序强度。
2025-08-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Many-body localization with mobility edges
我们构造了一个可解的多体局域化自旋链模型。这个简单的模型不仅从理论上证明了相互作用的一维无序系统中迁移率边的存在,而且使我们能够研究它们的物理性质。通过建立MBL和量子中心极限定理(QCLT)之间的联系,我们表明,多体局域化-离域跃迁可以看作是调整能谱中的迁移率边缘。由于单个本征态的有效无序强度取决于能量密度,我们确定“能量分辨无序强度”作为流动性边缘出现的物理机制,并通过论证其存在于包括随机场海森堡链在内的一大类模型中来支持这种机制的普遍性。我们还构建了具有多个移动边缘的模型。我们所有的构造都可以成为几何不变的。
2015-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anyonic self-induced disorder in a stabilizer code: quasi-many body localization in a translational invariant model
我们探讨了准多体局域化在拓扑有序状态的物质,围绕Kitaev复曲面代码的情况下,阶梯几何,不同类型的任意子缺陷进行不同的质量引起的环境错误。我们的研究证实了任意子的随机排列仅仅通过编织统计产生了复杂的能量景观,这足以抑制这种多组分任意子液体中缺陷的扩散。这种非遍历动力学为研究准多体局域化提供了一个很有前途的方案。计算标准诊断的证据表明,在这样的无序的多体系统中,一个典型的初始不均匀的任意子产生一个玻璃动力学与指数发散的时间尺度的充分放松。这种动力学效应的副产品表现为纠缠熵的缓慢增长,其特征时间尺度与非均匀性弛豫的特征时间尺度相似。这种设置提供了一个新的平台,它为阻止逻辑错误铺平了道路,通过自定位的任意子在一个通用的,高能量的状态,起源于他们的异国情调的统计。
2017-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Single spin probe of Many-Body Localization
我们使用外自旋作为多体局域化的动力学探针。探针自旋耦合到一个相互作用和无序的环境中描述的海森堡自旋链在随机场。自旋链环境可以在热化离域相和非热化局域相之间进行调谐,无论是在其基态还是高能态。研究了探测自旋耦合到基态、无限温度态和高能Néel态环境中的退相干。在非热化多体局域区,相干性随无序强度的变化表现出标度行为。探针自旋的长时间动力学表现出对数退相,类似于多体定域系统的双分块的纠缠熵的对数增长。总之,我们表明,退相干的探针自旋提供了明确的签名的多体局域化。
2016-11-24 cond-mat.dis-nn quant-ph
Quantum nonergodicity and fermion localization in a system with a single-particle mobility edge
研究了费米子系统中单粒子迁移率边的多体局域化性质。我们研究了无公度晶格和随机无序Anderson模型。通过比较纠缠度和热熵,以及计算子系统粒子数涨落的标度,研究了系统的多体局域化和量子非遍历特性.我们建立了一个非遍历扩展相作为非相互作用费米子的多体局域化跃迁的通用中间相(在纯遍历扩展相和非遍历局域相之间),其中纠缠熵表现出体积定律(“扩展”),但子系统粒子数存在很大的波动(“非遍历”)。我们认为,这样的中间阶段的情况下,可能会继续举行,即使是多体局域化的相互作用的存在。我们发现,对于非相互作用的一维Aubry-Andre模型和三维Anderson模型中的多体态,在局域化跃迁处,纠缠熵密度和归一化粒子数涨落都有不连续的跳跃,此时的纠缠熵为亚热态,但服从“体积定律”.在局域化跃迁附近,我们发现纠缠熵和粒子数涨落都服从单参数标度。我们认为,使用数值和理论的结果,这样的临界标度行为应该坚持相互作用的多体局域化问题的重要后果。我们的工作提供了有说服力的证据,有利于有两个过渡在多体系统中的单粒子迁移率边,第一个表示从纯粹的本地化的非遍历多体本地化阶段过渡到一个非遍历扩展多体金属相,和第二个是过渡最终到通常的遍历多体扩展相。
2016-06-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Hilbert-space fragmentation, multifractality, and many-body localization
利用精确数值方法研究多体局域化(MBL)受到Hilbert空间指数增长的限制。然而,局域本征态显示多重分形,只在希尔伯特空间的消失分数上延伸。在这里,建立在这个显着的属性,我们开发了一个简单而有效的抽取方案,以丢弃随机场海森堡链的希尔伯特空间的不相关部分。这导致希尔伯特空间碎片在小集群,允许访问更大的系统在强无序。MBL过渡的定量预测,连同MBL多重分形的希尔伯特空间的破碎的几何解释。
2021-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Probing many-body localization phase transition with superconducting circuits
超导电路器件的链为研究合成玻色子量子物质提供了一个天然的平台。受超导传输子器件中无序链和相互作用链的实验研究进展的启发,我们利用精确对角化和矩阵乘积态动力学方法研究了玻色多体局域化相变.我们估计的位置过渡分离遍历和多体局域化阶段的无序强度和多体现场相互作用强度的函数。由超导电路实现的玻色子模型与类似的费米子模型的主要区别在于,由于多个激发占据同一位置的可能性,在位相互作用的影响更强。当包括实验中存在的较长范围跳跃和相互作用项时,发现相变具有鲁棒性。此外,我们计算实验相关的本地观测值,并表明其时间波动可以用来区分安德森绝缘体,多体局域化,和离域阶段的动态。当我们考虑幺正动力学时,忽略耗散、退相干和测量反作用的影响,动力学幺正的时间尺度足以观测多体局域相的特征动力学。此外,实验上可用的无序强度和相互作用允许调节多体局域化相变,从而使超导电路器件阵列成为探索局域化物理和相变的有前途的平台。
2019-07-09 cond-mat.dis-nn quant-ph
From Anderson localization on Random Regular Graphs to Many-Body localization
本文综述了随机正则图(RRG)上的安德森局域化化物理及其与无序相互作用系统中的多体局域化(MBL)的联系。讨论了本征态和能级关联在离域相和局域相以及临界态的性质。在多体部分中,考虑了具有短程和幂律相互作用的模型,以及代表“最长程”相互作用极限的量子点模型。中心主题-这是共同的RRG和MBL问题-包括各态历经的离域相,本地化字符的临界点,强有限尺寸效应,和分形标度的本征态相关性在本地化阶段。
2021-02-11 cond-mat.dis-nn
Many-body localization of bosons in optical lattice: Dynamics in disorder-free potentials
研究了倾斜光晶格中玻色子的多体斯塔克局域化现象。尽管Stark定域化不需要无序,但在足够强的无序中,它与众所周知的多体局域化(MBL)非常相似。不仅平均能隙比达到泊松值作为局域化的特征,而且本征态也表现出标准MBL的多重分形特征。斯塔克局域化使空间分离的热和本地化的相位共存的谐波陷阱类似于费米子。斯塔克定域也可能导致粒子在反向谐波场中的壮观捕获,这可能被天真地认为是一种不稳定的配置。
2020-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-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
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
Absence of many-body localization in a continuum
我们证明了存在于紧束缚模型中的多体局域化在连续介质中是不稳定的。无论系统的维数如何,多体局域化都不能经受住单粒子局域化长度随能量增加而无限增长的考验,这是连续极限的特征。该系统保持离域下降到任意小的温度$T$,虽然它的动力学减慢作为$T$减少。值得注意的是,电导率随着$T$的减小而消失的速度比在阿克里尼乌斯定律中更快。该系统的特征在于有效的$T$依赖的单粒子迁移率边缘,其在$T\to 0$的极限内发散。离域是由迁移率边缘以上的热电子与费米能级附近的热电子“浴”之间的相互作用驱动的。
2016-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Many-body localization enables iterative quantum optimization
我们提出了一个迭代量子协议,允许解决优化问题的玻璃能源景观。它是基于围绕三临界点的周期循环的多体局域化过渡。这确保每次迭代导致非指数小概率以找到较低的局部能量最小值。另一个关键成分是定制的周期参数,目前达到的最佳状态(“参考”状态),并重置它们一旦更深的最小值被发现。我们表明,如果三临界点的位置是已知的,该算法允许接近绝对最小值与任何给定的精度在多项式时间。
2021-11-01 cond-mat.dis-nn quant-ph
Many-body localization of 1D disordered impenetrable two-component fermions
研究了无序对具有无限强哈伯德排斥的一维二分量费米子本征态的影响。我们证明了自旋无关(潜在)的障碍减少的问题,单粒子安德森局域化发生在任意弱的障碍。相反,随机磁场可以引起重入多体局域化-离域跃迁。令人惊讶的是,弱磁场破坏了由不太强的势无序引起的单粒子局域化,而在强得多的磁场下,状态是多体局域化的。我们提出的数字支持这些结论。
2021-03-30 cond-mat.dis-nn
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
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
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
Cavity induced many-body localization
该研究以耦合单模腔的无自旋电子Hubbard链为模型,结合新型高频展开与数值计算,证实强耦合腔量子电动力学中全局光-电耦合可诱导多体局域化,且该效应在光子数低至n~2的强量子涨落条件下仍存在。
2023-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Many-body localization transition in large quantum spin chains: The mobility edge
利用密度关联函数的时间演化研究了无规场海森堡自旋链的热化。研究了初始产物态的平均能量对系统动力学的影响,我们提供了有利于在大系统尺寸限制下存在迁移率边缘的论据。
2020-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A simple model of many-body localization
研究了一种简单易行的多体局域化模型。其主要思想是采取重整化群的观点,其中本地纠缠被删除,达到产品状态。该模型是建立在一个随机的本地酉实现了一个真正的空间重整化过程和随机指数衰减相互作用的不动点哈密顿。我们证明,每一个能量本征态是本地化的,能量不被传输,并认为,尽管被微调,该模型是稳定的扰动。我们还证明了每个能量本征态的纠缠熵都服从面积定律,并讨论了微扰下的纠缠熵动力学。在广泛的微扰的情况下,我们恢复在最近的数值模拟中观察到的纠缠的对数增长。
2013-07-01 cond-mat.dis-nn quant-ph
Many-body-localization induced protection of symmetry-protected topological order in a XXZ spin model
Huse { \it et al} [Phys. Rev. B { \bf 88},014206(2013)]和Elisran { \it et al} [Phys. Rev. B 89,144201(2014)]提出了一种反直觉的预期:即使在高激发本征态中,局域化也保护基态的量子顺序。在这项工作中,我们数值研究的本地化保护的拓扑(SPT)秩序考虑修改后的XXZ自旋模型,相关的相互作用的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型。我们系统地研究了多体局域化(MBL)如何保护SPT对不同类型的疾病和不同形式的相互作用。一定的无序度导致各激发多体本征态的低纠缠谱明显简并。这一事实表明,存在的边缘模式,这是一个标志的SPT秩序,是由MBL在激发多体本征态的保护。此外,我们还报告了如何MBL保护边缘模式在激发多体本征态消失的对角型无序。
2019-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A Memory Hierarchy for Many-Body Localization: Emulating the Thermodynamic Limit
局部记忆--从子系统中提取关于其初始状态的信息的能力--是多体局域化的核心特征。我们介绍,调查,并比较几个信息论量化的记忆,并发现它们之间的层次关系。我们还发现,虽然Holevo量是最完整的量化的内存,大大优于不平衡,其decoeconomic对应的是明显更好地捕捉在小系统尺寸的多体局域化过渡的关键属性。这激发了我们的建议,即人们可以通过人为地去相干量子量来模拟热力学极限。将这种方法应用于冯诺伊曼熵,得到了与分析预测一致的临界指数,这是类似的有限尺寸小系统处理所缺少的特征。此外,退散过程通过避免量子态层析成像使实验显著简化。
2022-07-25 cond-mat.dis-nn quant-ph
Localization, multifractality, and many-body localization in periodically kicked quasiperiodic lattices
本文研究了周期踢踢Aubry-André模型中准周期无序、驱动和相互作用的综合效应。在非相互作用的限制下,通过分析准能谱统计,我们验证了在高频区域的动力学局域化转变的存在,而在低频区域的频谱统计变得复杂,由于出现的扩展/本地化的多重分形边缘的准能谱,它分离的多重分形状态从扩展(本地化)状态。当引入相互作用时,我们发现周期性的无公度势在高频区可以导致从遍历相到多体局域相的转变。然而,即使对于强的准周期无序,多体局域化相也在低频区消失。我们的研究表明,周期性碰撞的Aubry-André模型表现出丰富的动力学现象,除了无序强度外,驱动频率对多体局域化的形成也起着重要的作用.
2022-08-25 cond-mat.dis-nn
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
Many-Body Localization with Quasiperiodic Driving
足够的无序被认为是局部化静态和螺旋驱动的相互作用链。随着准周期驱动的$D$无公度音,这种多体局域化(MBL)的命运是未知的。我们认为,随机无序MBL存在的$D=2$,但不为$D\geq 3$。具体来说,一个假定的双音驱动MBL链既不稳定的热雪崩种子罕见的热区域,也不是由长程多体共振的扩散。然而,对于$D\geq 3$,足够大的热区域具有连续的局部光谱并且缓慢地使整个链热化。在途中,我们概括的本征态热化假设的准驱动设置,并验证其预测数值。双音驱动使新的拓扑秩序与边缘签名,我们的研究结果表明,本地化无限期地保护这些订单。
2022-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A note on the quasiperiodic many-body localization transition in dimension $d>1$
在随机多体量子系统中,多体局域化(MBL)跃迁的性质甚至MBL相的存在性是近年来争论的热点。在空间维度$d>1$,有一些共识,MBL相是不稳定的罕见的热夹杂物,可以导致雪崩,热化整个系统。本文研究了$d>1$维准周期系统中MBL的可能性。我们认为,(i)MBL相是稳定的,在足够强的准周期调制$d = 2$,和(ii)雪崩的可能性强烈约束的有限尺寸标度行为的MBL过渡。我们提出了一个暗示性的结构,MBL是不稳定的$d \geq 3$。
2022-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Entanglement critical length at the many-body localization transition
我们研究了无序自旋链的纠缠谱(约化密度矩阵的本征值)的分布的细节,表现出多体局域化(MBL)的过渡。在热化区域中,我们确定的演化下增加系统尺寸的本征值分布函数,其热力学极限是接近(但可能不同)的马琴科-帕斯托尔分布。从分析中,我们提取的相关长度$L_s(h)$确定最小的系统大小进入渐近区域。我们发现$L_s(h)$在MBL跃迁处发散。我们讨论了次主导修正对纠缠谱分布和纠缠熵的影响。
2017-10-30 cond-mat.dis-nn quant-ph
Recent progress in many-body localization
本文简要介绍了快速发展的多体局域化领域。我们不想对这个问题进行深入的审查,我们在这里只想介绍这个问题及其一般背景,概述近年来取得显著进展的几个方向。我们希望这将使读者为即将出版的《物理学年鉴》专门卷中出现的更专业的文章做好准备,在那里更详细地讨论了这些发展。
2017-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Observation of many-body localization in a one-dimensional system with single-particle mobility edge
实验研究了弱一维准周期势场中含超冷原子的多体局域化(MBL),在非相互作用极限下,该势呈现出一个由迁移率边表征的中间相.我们测量了淬火后的初始电荷密度波的时间演化,并分析了相应的弛豫指数。我们发现明确的签名MBL,当相应的非相互作用模型是深在本地化阶段。我们还批判性地比较和对比我们的结果与紧束缚的Aubry-André模型,它没有表现出单粒子中间相,以确定潜在的多体中间相的签名。
2019-06-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nested Iterative Shift-invert Diagonalization for Many-body Localization in the Random-field Heisenberg Chain
利用嵌套移位-反演Lanczos方法和迭代线性求解器研究了随机场Heisenberg链的多体局域化。我们在每个Lanczos迭代中使用最小残差方法(MINRES)。所提出的方法的内存消耗仅与希尔伯特空间的维数成正比。我们还引入了一个预条件,考虑到无序和相互作用的影响,在随机场海森堡链。作为对多体局域化跃迁的探索,我们提出了一种幺正算符,称为扭曲算符,它在实空间中有明确的解释。我们讨论了它的热态和局域本征态的行为。我们证明了嵌套迭代移位-逆对角化方法的效率与建议的预条件子的多体局域化问题和估计的过渡点的随机场海森堡链更精确的基础上的扭曲算子的期望值的有限尺寸分析。
2022-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph