On Exponentially Long Prethermalization Timescales in Isolated Quantum Systems
Università degli Studi di Milano（米兰大学）
研究孤立量子多体系统中预热化现象，发现预热化时间与参数ε有关，且存在两个近保守量。
2026-09-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Quench and Prethermalization Dynamics in A Two-Dimensional Fermi Gas with Long-range Interactions
本文研究了二维无自旋费米气体中突然开启长程相互作用的效应。利用费米面玻色化方法得到了中短时间动力学。这允许计算完整的非平衡费米子密度矩阵的时空依赖性，以及淬火后的准粒子残留物的演变。由此发现玻色化预言的渐近态与预热化态是一致的。从玻色化表示，我们明确地构建了广义吉布斯样本描述的预热化状态。还描述了在铒原子的偶极气体中执行相互作用量子猝灭的协议。
2014-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Prethermalization in aperiodically driven classical spin systems
本文将经典预热化扩展到非周期驱动系统，证明随机多极驱动自旋系统中热化时间按驱动时间尺度的幂律或指数律标度，并揭示经典预热化比量子预热化更慢，提出利用该机制实现时间回旋曲晶体。
2024-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Prethermalization and thermalization in models with weak integrability breaking
研究了可积性破缺微扰对多粒子量子系统非平衡演化的影响。我们研究了一类具有弱相互作用的无自旋费米子模型。我们采用运动方程技术，可以被看作是量子玻尔兹曼方程的推广。我们的基准我们的方法对时间相关的密度矩阵重整化群计算，并发现它是非常准确的，只要相互作用是弱的。对于小的可积性破坏，我们观察到强大的预热化高原上的所有可访问的时间尺度上的本地观测。增加强度的可积性打破长期诱导的“漂移”远离预热化高原对热行为。我们确定了一个时间尺度表征这种交叉。
2015-10-15 cond-mat.stat-mech
Bounds on Energy Absorption and Prethermalization in Quantum Systems with Long-Range Interactions
长程相互作用系统，如金刚石中的氮空位中心和捕获的离子作为有用的实验装置，以探测一系列的非平衡多体现象。特别地，通过驱动，可以实现具有潜在地与短程系统完全不同的物理特性的各种有效哈密顿算子。在这封信中，我们推导出一般的线性响应能量吸收率的周期性驱动系统的自旋或费米子与长程相互作用，是符号变化和$1/r^α$与$α> d/2$下降。我们发现，无序的平均能量吸收率在高温下随驱动频率呈指数衰减。这强烈表明存在一个prethermal高原，其中动态是由一个有效的，静态的哈密顿量很长一段时间，我们提供了数值证据来支持这样的说法。我们的研究结果是相关的理解时间尺度的加热，因此新的动力学制度所描述的有效哈密顿在这样的远程系统。
2018-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Prethermalization with negative specific heat
研究了由具有负微正则比热的子系统组成的复合冷原子系统的非正则弛豫。由于出现了单一的绝热不变量，系统表现出远离可积性的预热化。Thirring不稳定性驱动的组成子系统的边缘，其允许的能谱，从而大大提高了之间的对比度的预热状态和长时间的热结果。
2020-09-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum and classical Floquet prethermalization
本文综述了量子和经典多体系统中弗洛凯预热化现象，重点介绍其抑制加热的严格定理、对无界局域维度系统的推广、非平衡物相应用及量子模拟实验，并展望了时间准周期驱动等前沿方向。
2022-11-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of prethermalization in weakly nonintegrable unitary maps
该研究通过分析趋近可积性的幺正电路映射中最大李雅普诺夫指数的统计演化，发现了长期存在的预热化平台，其寿命为近可积多体系统的热化动力学提供了新的特征时间尺度。
2025-01-14 cond-mat.stat-mech nlin.CD
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
A Rigorous Theory of Prethermalization without Temperature
预热化是指一个系统在最终热化之前朝着某种长寿命的非平衡稳态演化的物理现象。发生这种情况的一个一般情况是在驱动系统中，其动力学由有效哈密顿量（在某些旋转框架中）控制，使得后者的遍历性负责接近预热状态。这就引出了一个问题，即是否有可能存在一个与任何有效哈密顿量无关的预热态。在这里，我们对这个问题的回答是肯定的。我们展示了一个自然类的系统，其中的预热状态是由紧急，全球对称性定义的，但其中的动力学，使系统到这个状态没有额外的守恒定律，特别是能量。我们解释了如何新的预热阶段的物质仍然可以出现在这样的设置下，不同于以前讨论的。
2020-12-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Multi-speed prethermalization in spin models with power-law decaying interactions
具有有限程相互作用的均匀量子系统在猝灭后的弛豫一般由足够小的猝灭触发的长寿命准粒子激发的弹道传播驱动。在这里，我们调查的情况下，（$1/r^α$）的相互作用的$d$维晶格自旋模型与单轴对称，并表明，在政权$d < α< d+2$，纠缠和相关建设是从根本上改变了准粒子，$ω\sim k^{z<1}$，在小波矢量的非线性色散关系的存在，导致准粒子群速度和超弹道传播的发散。当聚焦于$k=0$波动时，这转化为相关前沿随时间的超线性增长，以及子系统可观测量的弛豫时间随大小的次线性增长。然而，群速度的大色散导致有限$k$波动的弛豫时间的极端波长依赖性，其中最长的波动对纠缠敏感。我们的预测是直接相关的，目前的实验探测囚禁离子，或超冷磁性和里德伯原子在光晶格的非平衡动力学。
2017-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Prethermalization from a low-density Holstein-Primakoff expansion
我们考虑量子伊辛链的横向磁场猝灭后产生的非平衡动力学，以及长程相互作用项的突然开启。量子淬火后的动力学映射到一个完全连接的模型的硬核玻色子，一个合适的组合后的Holstein-Primakoff变换和低密度膨胀的准粒子注入淬火。这种映射适用于广泛的一类初始状态和淬火不跨越临界点的横向场伊辛模型。然后，我们研究了代数松弛时间的一些可观的亚稳态，预热状态，这成为渐近稳定状态的热力学极限。
2016-12-19 cond-mat.stat-mech
Staircase Prethermalization and Constrained Dynamics in Lattice Gauge Theories
格点规范理论的动力学特性是具有丰富的局域对称性约束。虽然破坏规范对称性的错误在NISQ时代的量子模拟器中自然出现，但它们对规范理论动力学的影响还没有得到充分的研究。正如我们所展示的，强度为$λ$的小规范破缺导致了长寿命的预热平台的阶梯。预热平台的数量随着物质场$L$的数量而增加，最后一个平台在时间尺度$λ^{-L/2}$达到，显示出伴随的动力学减慢与局部规范约束的数量的密切关系。我们的结果预示着NISQ量子器件，因为它们表明规范不变性破坏的扩散时标在系统尺寸上呈指数级延迟。
2020-08-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Explicit construction of quasi-conserved local operator of translationally invariant non-integrable quantum spin chain in prethermalization
我们用数值方法构造了具有最大值域M的量子不变的准守恒算子，它与不可积的量子自旋链哈密顿算子最佳交换，直到M = 12。在大耦合极限下，我们发现准守恒算子的交换子的剩余范数在小M时以其最大值域M指数衰减，在大M时衰减变慢.这种准守恒算子可以理解为一个dressed的全“spin-z”算子，通过与发展到高阶的微扰Schriling-Wolff结构进行比较，基本上达到了相同的最大范围。我们还研究了算子的算子逆参与比，这表明它在算子Hilbert空间中的局部化。该算子在短距离下也表现出几乎指数衰减的轮廓，而由于我们数值计算的限制，长距离行为并不清楚。进一步的动力学模拟证实了预热平衡值是由包含这种准守恒算符的广义Gibbs系综所描述的。
2017-12-16 cond-mat.stat-mech
Interference-Induced Suppression of Doublon Transport and Prethermalization in the Extended Bose-Hubbard Model
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家重点实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Beijing Key Laboratory of Fault-Tolerant Quantum Computing, Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院容错量子计算北京市重点实验室）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
该研究提出了一种无杂波的抑制机制，通过引入优化的最近邻对跃迁项，破坏主导的虚拟跃迁通道，从而抑制双体在强相互作用玻色-哈伯德模型中的相干运动，并发现预热 plateau 的形成。
2026-05-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Exploring dynamical phase transitions and prethermalization with quantum noise of excitations
动态相变可以发生在孤立的量子系统中，这些系统由于突然的参数变化而脱离平衡。我们讨论了这种动态相变的基础上产生的激发的统计特性。我们认为O（N）模型中的大N限制和自旋模型与长程相互作用，并表明其预热稳态的动力学临界性最显着的表现不是在平均激发数，但在他们的更高的时刻。我们认为，缺陷波动的增长进行独特的签名的动力学临界，无论模型的精确细节。我们的理论结果对超冷玻色子原子在光晶格中的量子猝灭实验具有指导意义。
2015-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A Rigorous Theory of Many-Body Prethermalization for Periodically Driven and Closed Quantum Systems
预热化是指系统根据不是其演化的生成元的哈密顿量热化的瞬态现象。我们在这里提供了一个严格的框架，量子自旋系统的预热化是展出了很长一段时间。首先，我们考虑在高频周期驱动下的量子自旋系统$ν$。我们证明，直到准指数时间$τ_* \sim e^{c \fracν{\log^3 ν}}$，系统几乎不吸收能量。相反，存在有效局部哈密顿量$\hat D$，其支配直到$τ_*$的时间演化，并且因此该有效哈密顿量是直到$τ_*$的守恒量。接下来，我们考虑没有驱动的系统，但在哈密顿量中有能量尺度的分离。一个主要的例子是费米-哈伯德模型，其中相互作用$U$比跳跃$J$大得多.此外，在这里，我们证明了一个有效的守恒量的出现，不同的哈密顿量，直到一个时间$τ_*$是（几乎）指数在$U/J$。
2017-07-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Prethermalization in Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou chains
本研究通过演化短波长模使FPUT悖论更显著，提出预测激发模的技术，发现能量传播速度差异导致预热化阶段随激发次数延长，推广了原始实验并深化了对能量均分的理解。
2025-07-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Prethermalization in periodically-driven nonreciprocal many-body spin systems
本研究针对周期驱动非互易多体自旋系统的动力学特性，提出哈密顿扩展方案推导有效运动方程，将预热动力学概念拓展至非互易系统领域。
2023-11-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Thermalization and Prethermalization in Periodically Kicked Quantum Spin Chains
我们研究的动力学的kicked多体系统远离高频政权，并讨论了一个家庭的Floquet系统的预热化的概念可以自然地扩展到中间和低驱动频率。我们调查数字的动力学的可积和nonintegrable系统，并报告形成一个长寿命的prethermal高原，类似于高频率的限制，系统热化相对于一个有效的哈密顿量捕获的逆频率展开（IFE）。与高频制度不同，我们发现，相关的加热时间是模型相关的：我们分析了在驱动期间的小扰动的预热高原的稳定性，并表明，在一个自旋链的IFE是棘手的，高原的持续时间是不敏感的扰动强度，在相反的链中，IFE承认整个子序列的recremation。无穷小扰动足以恢复系统的遍历性，并减少残余的有限尺寸效应。虽然Floquet系统离开预热平台并开始加热到无限温度的区域没有被IFE捕获，但我们提供的证据表明，演化的子系统可以用w.r.t.~ IFE哈密顿量，温度逐渐变化，符合本征态热化假设。
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
Prethermalization and glassiness in the bosonic Hubbard model
利用截断维格纳近似（TWA）研究了非均匀超流或莫特绝缘体初始态下玻色子哈伯德模型的非平衡动力学.我们发现，足够大的相互作用强度的系统的弛豫发展在两个步骤中：快速弛豫后，系统陷入亚稳态prethermalized状态之前，真正的平衡态。我们发现，这些prethermalized状态的寿命增加了几个数量级，因为我们增加现场相互作用强度超过阈值。我们发现，长寿命的亚稳态的量子动力学的出现与一个遍历（活性）到非遍历（非活性）的动态相变的经典轨迹，有助于半经典极限的合奏。这种动态的相变，这是非常相似的，发现在不同的经典模型的玻璃，是密切相关的经典松弛的动态不均匀性。
2015-03-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Prethermalization in the PXP Model under Continuous Quasiperiodic Driving
本文研究连续准周期驱动的 PXP Rydberg 原子链，揭示高频有效非遍历动力学及低频高振幅下的复入型疤痕转变，为动力学受限系统实现预热相提供途径。
2024-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Simulation of quantum many-body dynamics with Tensor Processing Units: Floquet prethermalization
张量处理单元（TPU）是由Google开发的专用硬件加速器，用于支持大规模机器学习任务，但它们也可以用于加速和扩展其他线性代数密集型计算。在本文中，我们展示了使用TPU的大规模并行，经典模拟量子多体动力学的长时间尺度。我们应用我们的方法来研究Floquet预热化现象，即，在受到高频周期性驱动的量子自旋链中指数缓慢加热。我们模拟了L = 34量子位的动态超过$10^5$ Floquet周期，对应于数百万个两量子位门的电路。模拟的电路没有额外的对称性，并表示在全$2^L$维希尔伯特空间中的纯态演化。这是通过将计算分布在128个TPU内核上来实现的。在这个大小的TPU集群上，我们发现与参考CPU和单GPU模拟相比，挂钟运行时的加速分别为230倍和15倍，用于所有三个平台都可以处理的较短的30量子位模拟。我们研究了模拟的计算成本，作为量子位数和所用TPU核数的函数，最大容量为L = 40量子位，这需要一个2048个TPU核的"完整pod"，总共有数十TB的内存。对于这些模拟，一台8-TPU内核的机器相当于一台A100 GPU，因此完整的TPU pod相当于一台拥有数百个GPU的机器。然而，TPU pod更节能，更具成本效益，并且易于访问（通过Google Cloud），不像这种大型多GPU配置。我们还研究了在非常深的电路中，作为电路深度的函数的数值误差的积累。我们的工作表明，TPU可以为量…
2022-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Prethermalization by Random Multipolar Driving on a 78-Qubit Superconducting Processor
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；CAS Key Laboratory for Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所理论物理重点实验室）
本研究通过随机多极驱动在78量子比特超导处理器中实现了长寿命预热相，揭示了非平衡多体系统中加热抑制的标度规律及纠缠分布特征。
2025-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
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
Relaxation timescales and decay of correlations in a long-range interacting quantum simulator
研究了长程相互作用量子伊辛模型中关联函数的时间演化。对于一个大类的初始条件，得到精确的分析结果，在任意晶格尺寸，铁磁和反铁磁耦合，因此也在几何挫折的存在。在最近邻的情况下，我们发现，相关性衰减像拉伸或压缩指数的时间。提供的远程字符的相互作用是足够强的，明显的预热化高原观察和弛豫时间尺度被广泛分离。专门在两个空间维度的三角形晶格，我们建议利用这些结果为基准最近开发的离子阱量子模拟器。
2013-08-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Closed and Open System Dynamics in a Fermionic Chain with a Microscopically Specified Bath: Relaxation and Thermalization
我们研究了一个一维量子系统中的热化，该系统由一个非相互作用的费米子链组成，链的每个位点都与一个额外的浴位点耦合。利用密度矩阵重整化群算法，我们研究了量子猝灭后链中观测量的时间演化。对于低密度，我们表明，中间的时间动力学可以定量描述的一个系统的耦合运动方程。对于更高的密度，我们的数值计算结果表明，在中间的时间和充分热化的巨正则系综局部观测的预热化。对于一个弱浴链耦合的情况下，我们发现，特别是，费米动量分布在链中的平衡，尽管在我们的模型似乎过于简化浴。
2013-03-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Non-thermalization in trapped atomic ion spin chains
囚禁和激光冷却原子离子的线性阵列是研究强相互作用多体系统中涌现现象的通用平台。有效的自旋被编码在每个离子的长寿命电子能级中，并通过激光介导的光学偶极力相互作用。冷捕获离子实验的优点，包括高时空分辨率，从外部环境中解耦，并控制系统的哈密顿量，被用来测量量子效应并不总是在自然凝聚态样品。在这篇综述中，我们强调了最近的工作，利用囚禁离子探索各种非遍历现象的远程相互作用自旋模型，这预示着记忆的平衡初始条件。我们观察到长寿命的记忆在静态磁化淬火多体局域化和预热化，而记忆被保存在驱动离散时间晶体状态的周期性振荡。
2017-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Topologically induced prescrambling and dynamical detection of topological phase transitions at infinite temperature
我们报道了一个数值观测，其中无限温度的时间顺序外的量子化器（OTOC）直接探测量子相变在零温度，在普通的直觉，低能量量子效应被冲走在高温下的强烈的热波动。通过比较数值模拟与精确的分析结果，我们确定，这种现象具有拓扑起源，是高度通用的，只要底层系统可以映射到一个1D马约拉纳链。使用马约拉纳基础上，我们表明，无限温度OTOC探测零温度量子相位通过检测存在的马约拉纳零模式在与1D $Z_2$拓扑秩序的链的末端。因此，我们表明，强零模式也影响OTOC和置乱动态。我们的研究结果表明，一个有趣的信息置乱和拓扑秩序之间的相互作用，这导致了一个新的现象，在一般的不可积模型的置乱：拓扑秩序诱导precrambling，平行的概念，预热化的两个时间量子化，定义了一个时间尺度的限制置乱的拓扑保护的量子信息。
2020-04-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tuning between continuous time crystals and many-body scars in long-range XYZ spin chains
非平衡多体系统中的持续振荡动力学是遍历性崩溃的一个诱人的表现，一直吸引着人们的关注。最近的工作集中在两类这样的系统：离散时间晶体和量子多体疤痕（QMBS）。虽然这两个系统都有振荡动力学，但它的起源预计是根本不同的：离散时间晶体是一种物质相，它自发地打破了外部周期驱动的$\mathbb{Z}_2$对称性，而QMBS跨越了一个非热化本征态的子空间，形成了一个su（2）代数表示。在这里，我们问一个基本的问题：是否有一个物理系统，允许这两个动力学现象之间的调整？在以前的工作相比，我们调查的可能性的\emph{continuous}时间晶体（CTC）在未驱动的，节能系统表现出预热化。我们介绍了一个远程XYZ自旋模型，并表明，它包括一个CTC阶段，以及QMBS。在热力学极限下，基于精确对角化和含时变分原理，利用数值模拟方法绘制了动力学相图。我们确定了一个制度，QMBS和CTC的顺序共存，我们讨论了实验协议，揭示了它们的相似之处以及关键的差异。
2022-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Controlling quantum scars and engineering subharmonic responses with a two frequency drive
本文提出连续双频驱动方案，通过调制频率比控制量子多体疤痕寿命，实现遍历与非遍历动力学之间的可调转变，并工程化分数次谐波响应，为研究预热化和类时间晶体行为提供了通用平台。
2025-08-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet-Magnus Theory and Generic Transient Dynamics in Periodically Driven Many-Body Quantum Systems
这项工作探讨了一个基本的动力学结构的广泛的多体量子系统下的周期性驱动。一般来说，在热力学极限下，这样的系统在无限时间演化后会加热到无限温度状态，而不管动力学细节如何。在本研究中，而不是考虑无限长的时间尺度，我们的目标是提供一个框架来理解长但有限的时间行为，即瞬态动力学。在分析中，我们专注于Floquet-Magnus（FM）展开，给出了系统上的有效哈密顿量的正式表达式。虽然在一般情况下，全级数展开是不收敛的热力学极限，我们给FM展开和瞬态动力学之间的一个明确的关系。更确切地说，我们严格表明，截断版本的FM扩展准确地描述了有限时间尺度的确切动态。我们的结果揭示了一个可靠的时间尺度的FM扩展的有效性，这可以与实验的时间尺度。此外，我们还讨论了一些动力学现象，如小可积性破缺的影响，周期驱动系统的有效数值模拟，动力学局域化和热化。特别是在热化方面，我们讨论了周期驱动系统中预热化现象的一般情形。
2016-02-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Prethermal Strong Zero Modes and Topological Qubits
我们证明了量子信息编码在一些拓扑激发，包括某些马约拉纳零模式，是保护在封闭系统的时间尺度指数长的系统参数。这种保护甚至在无限温度下也有效。在较低的温度下，衰减时间变得甚至更长，其中温度依赖性由在参数上大于系统的实际能隙的有效能隙控制。这种非平衡动力学现象是预热化的一种形式，其发生是因为边缘或缺陷自由度与体块的平衡受到阻碍。我们分析了有序和拓扑相在一，二，三个维度的分支，包括马约拉纳和parafermionic零模式的相互作用自旋链的例子。我们的结果是基于在任何维度上有效的非微扰分析，并在一维数值模拟中说明。我们讨论了量子点链调谐到一个政权支持结束马约拉纳零模式的实验的影响，并被困离子链。
2017-12-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Ghost State of Light
Center for Nanophotonics, AMOLF（AMOLF纳米光子学中心）；Adaptive Quantum Optics, MESA+ Institute, University of Twente（特温特大学MESA+研究所自适应量子光学）
研究通过非线性记忆响应机制观察到光的长寿命非稳态状态，揭示了其寿命与记忆时间及分叉点距离的关系，展示了非稳态态的实现条件。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Prethermal quasiconserved observables in Floquet quantum systems
预热化通过引入突现准守恒观测量，在指数长时间内保护Floquet多体相中起着至关重要的作用，而这种准守恒算子的最终命运可以标志着无限温度的热化。为了阐明多体Floquet系统中的预热准守恒性质，本文系统地分析了观测量之间的无限温度关联。我们数值计算表明，自相关的后期行为明确区分准守恒观测值从非保守的，允许挑选出一组线性独立的准守恒观测值。通过对两种Floquet自旋模型的研究，我们发现了两种不同的准守恒定律机制。首先，我们数值验证了能量准守恒时的驱动频率是大的，使系统动力学近似描述的静态预热哈密顿量。更有趣的是，在中等驱动频率下，如果Floquet驱动包含一个大的全局旋转，另一个拟保守观测仍然可以持续。我们从理论上证明了如何计算这个保守的可观察性，并提供数值验证。在系统地确定了所有的准守恒观测量之后，我们终于可以利用数值模拟和固态核磁共振系统实验得到的自相关来研究它们在无限时间极限和热力学极限下的行为。
2020-05-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Discrete time-crystalline response stabilized by domain-wall confinement
离散时间晶体代表了周期性驱动物质的典型非平衡相。要保护其涌现的时空秩序，就必须有一种机制来阻止缺陷的扩散，比如在无序的量子自旋链中局域化畴壁。在这项工作中，我们建立了一个不同的机制产生的清洁自旋链的有效性：限制域壁到“介子”的束缚态。我们考虑在任意频率下周期性地踢踢的量子伊辛链，并讨论了两种可能的畴壁限制路径：纵向场和最近邻之外的相互作用。我们研究的序参量演化的禁闭的影响，通过构建畴壁守恒的有效哈密顿量和分析所产生的动力学畴壁。一方面，我们表明，对于任意的驱动频率的破缺引起的禁闭势得到有效的平均驱动器，导致解除动力学。另一方面，我们严格地证明，增加范围$R$的自旋-自旋相互作用$J_{i,j}$超出最近的邻居增强的顺序参数寿命\textit{exponentially}在$R$。我们的理论预测证实了有限和无限链的精确和矩阵产品状态模拟的组合，分别。在这项工作中确定的长期稳定的时空秩序不依赖于Floquet预热化，也不本征态顺序，而是在真空衰变过程的非微扰起源。我们指出了这种新机制的实验相关性稳定的长寿命的时间晶体响应里德伯打扮的自旋链。
2022-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Theory of robust quantum many-body scars in long-range interacting systems
本文证明长程相互作用量子自旋系统可普遍存在鲁棒QMBS，通过数值分析与量子转子—玻色模式映射与极化子变换，揭示任意尺寸下的稳定机制、失效条件及周期驱动加热判据。
2024-12-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unpolarized prethermal discrete time crystal
提出无需极化的非极化预热离散时间晶体（UPDTCs），通过量子涨落实现稳健的周期加倍动力学，扩展了预热时间晶体机制。
2025-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Non-thermal dynamics in a spin-1/2 lattice Schwinger model
局域规范对称性是研究量子热化破缺的一个有趣的方面。例如，在高自旋格点Schwinger模型（LSM）中，局域U（1）规范对称性是物质场无无序多体局域化（MBL）动力学的基础。然而，由于汉密尔顿中不存在电能，这种机制在自旋1/2 LSM中不起作用。在本文中，我们表明，自旋1/2 LSM也可以表现出无序的MBL动力学，以及熵预热化，通过引入一个四费米子相互作用到系统中。费米子相互作用和U（1）规范对称性的相互作用赋予了规范场一个有效的无序势，这是热化破缺的原因。它引起异常（即，非热）行为的长期演化的数量，如本地可观的，纠缠熵，和关联函数。我们的工作提供了一个新的平台，探索涌现的非热动力学在国家的最先进的量子模拟器与规范对称性。
2023-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Random initial data and average shock time in the Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou chain
Scuola Internazionale di Studi Superiori Avanzati（高级研究国际学院）；INFN, Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；Department of Mathematics “T. Levi-Civita”, University of Padova（帕多瓦大学“T. 莱维-奇维塔”数学系）；ISC-CNR（凝聚态物理信息系统中心（CNR））；École Normale Supérieure de Lyon（里昂高等师范学院）
研究长波随机初始数据下 Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou 链的动力学，通过概率方法推导热力学极限下平均激波时间的渐近表达式。
2026-05-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
High-frequency Expansion for Floquet Prethermal Phases with Emergent Symmetries: Application to Time Crystals and Floquet Engineering
在周期驱动（Floquet）系统中，预热化（prethermalization）是一个重要的现象，它提供了一个非平凡Floquet多体物理的平台，在中间长时间区域（prethermal regime）实现准稳态。在这封信中，我们考虑Floquet系统与双能量标度：哈密顿量由两个不同的条款，其振幅是可比的或远小于频率。其结果是，当较大幅度的驱动引起的$\mathbb{Z}_N$对称操作，我们得到的有效静态哈密顿尊重一个新的紧急$\mathbb{Z}_N$对称性在高频扩展，它描述了这样的Floquet系统的动力学在prethermal制度。作为我们的配方的应用，我们认为预热离散时间晶体，在我们的形式主义给出了一个一般的方法来分析它们在预热制度的静态有效哈密顿量。我们还提供了一个应用Floquet工程，我们可以执行同步控制的相位和对称性的系统。这使我们能够控制对称性保护的拓扑相位，即使当原始系统不尊重对称性。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
