Many-body delocalization via symmetry emergence
多体局域化(MBL)提供了一种避免多体量子系统热化的机制。在这里,我们表明,{ \it紧急}对称性可以保护一个国家从MBL。具体地说,我们提出了一个具有非局域相互作用的$\Z_2$对称模型,它具有一个解析已知的SU(2)不变的临界基态。在大的无序强度下,有限能量密度的所有状态都处于玻璃态MBL相,而最低能量状态则不是。然而,当微扰破坏涌现的SU(2)对称性时,这些确实会局部化。该模型还提供了一个例子,MBL的存在下,非本地的,无序的相互作用,更结构化比幂律。所提出的想法提出了一个“倒量子疤痕”的可能性,在这种情况下,一个不表现出面积定律纠缠的状态被嵌入在MBL光谱中,而MBL光谱确实如此。
2020-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Slow many-body delocalization beyond one dimension
我们研究了准一维和二维几何中相互作用的无序硬核玻色子的离域动力学,系统的大小和时间尺度与最先进的实验相当。结果是惊人的相似的1D的情况下,缓慢,subdiffusive动力学具有幂律衰减。从这个衰变的冻结,我们推断临界无序$W_c(L, d)$是长度$L$和宽度$d$的函数。在准一维情形下,$W_c$在固定的$d$处具有有限的大$L$极限,其随着$d$而强烈地增加。在2D情况下,$W_c(L,L)$随$L$增长。结果与多体局域化跃迁的雪崩图象一致。
2020-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Many-body delocalization from embedded thermal inclusion
通过连接低无序热夹杂与高无序链,数值研究量子雪崩,发现稀有区域导致多体局域化区指数缓慢热化及自旋不平衡长时衰减。
2024-12-17 cond-mat.dis-nn quant-ph
Exact Diagonalization Study on Avalanches in Many-Body Localized Constrained Spin Chains
该研究通过精确对角化耦合热浴的无序约束自旋链系统,结合遗传算法构建约束模型以研究更大尺寸系统,定义雪崩强度衡量指标,发现约束模型中雪崩更显著,还识别出无热相、存在稳定遍历性破缺的模型,为多体局域化相变的雪崩机制研究提供了新结果。
2025-08-01 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
Quantum Avalanche Stability of Many-Body Localization with Power-Law Interactions
Wuhan University of Technology(武汉理工大学);Wuhan Polytechnic University(武汉轻工大学)
研究长程幂律相互作用下多体局域化相的量子雪崩稳定性,通过分析热化时间标度律提出稳定性判据。
2026-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Robustness of delocalization to the inclusion of soft constraints in long-range random models
受约束多体动力学的启发,在随机矩阵模型中讨论了软约束条件下定域-离域特性的稳定性。这些约束是由长程跳变中的相关性建模的,皮尔逊相关系数不同于零或1。反直觉的鲁棒性的离域相位,遍历和(多)分形,在这些模型中的数值观察和确认的分析计算。首先,矩阵求逆技巧被用来揭示这种鲁棒性的起源。其次,为了表征离域相位,本文提出了一种对长程跳跃项中的相关性敏感的本征态计算方法,用于随机矩阵模型,并通过数值计算和以前的解析分析得到了证实。对于单粒子和多体系统,一般讨论了包含软约束的大部分谱中状态的鲁棒性的影响。
2019-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Signatures of bath-induced quantum avalanches in a many-body--localized system
本文在多体局域化系统与可变尺寸热夹杂物之间构建界面,通过逐格点熵和多点关联观测到浴诱导量子雪崩的加速输运与逐点热化特征。
2022-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A criterion for many-body localization-delocalization phase transition
我们提出了一种新的方法来探测遍历性及其崩溃的量子多体系统的基础上,他们的本地微扰的响应。我们研究了系统的本征态之间的本地运营商的矩阵元素的分布,发现在多体本地化(MBL)和遍历阶段的定性不同的行为。为了描述局域扰动对本征态的影响程度,我们引入了参数${\cal G}(L)=\langle \ln (V_{nm}/δ) \rangle$,它代表了局域算符$V$的典型矩阵元与能级间距$δ$的无序平均比;这个参数让人想起了单粒子局域化中的无扰电导。我们发现,参数${\cal G}(L)$减少系统的大小$L$在MBL阶段,并在各态历经阶段增长。我们推测,当${\cal G}(L)$与系统尺寸${\cal G}(L)={\cal G}_c\sim 1$无关时,会发生离域跃迁.我们通过研究多体局域化跃迁并使用精确对角化和时间演变块抽取方法求解无序1D XXZ自旋1/2链中的多体迁移率边缘来说明我们的方法。我们的标准MBL过渡的微观细节的过渡提供了见解。它的直接物理后果,特别是在过渡的物理慢输运,和广泛的纠缠熵的本征态,是符合最近的重整化群的预测。
2015-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Avalanche stability transition in interacting quasiperiodic systems
将一维准周期相互作用系统耦合到马尔可夫浴中,数值研究了多体局域相的雪崩不稳定性,发现对于任意大的系统尺寸,当无序强度为$W>8$时,伪随机准周期系统中的多体局域化(MBL)比相应的随机无序系统更稳定.我们支持我们的结论,另外开发真实空间RG参数,并提供了一个详细的比较准周期和随机MBL从雪崩不稳定性的角度来看,得出结论,这两个属于不同的普适性类。
2023-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-Body Delocalization in Strongly Disordered System with Long-Range Interactions: Finite Size Scaling
结合考虑共振相互作用的解析理论和有限尺寸标度的精确数值解,研究了由长程相互作用$N$耦合的相互作用自旋无序系统中的多体局域化。一维系统的数值结果与$d$ -维系统解析理论的一般预期一致,包括在$α<2d$处无限系统中不存在局域化和临界能量无序$W_{c} \propto N^{\frac{2d-α}{d}}$的普遍标度性.讨论了低温下非晶固体中相互作用二能级系综中相互作用激发能量离域的有限尺寸效应。
2015-03-01 cond-mat.dis-nn quant-ph
Markovian baths and quantum avalanches
在这篇文章中,我将讨论一些数值结果的稳定性的多体定域相的热包裹体。这项工作简化了Morningstar等人最近提出的一项建议[arXiv:2107.05642],并研究了微扰耦合到马尔可夫浴的小无序自旋链。正则无序海森堡链雪崩稳定性的临界无序度超过W>20。与Anderson绝缘体形成鲜明对比的是,雪崩阈值随着系统尺寸的变化而显著漂移,在所研究的制度中没有饱和的证据。我认为,结果是最容易解释的缺乏一个多体本地化阶段。
2021-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Scenario for delocalization in translation invariant systems
研究了平移不变哈密顿系统中多体局域化的可能性。多体定域无序系统的一个关键特征被恢复,即共振点是罕见的和遥远的。然而,我们指出,共振点是移动的,不像在模型中具有强大的淬火无序,这些移动点构成一个可能的机制,离域,虽然可能只在很长的时间尺度。在某些模型中,这种离域的论点可以在跳跃中的一阶微扰理论中非常明确。对于模型,这并不起作用,我们提出了一个非微扰的论点,只依赖于遍历内的谐振点。
2014-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body delocalization with random vector potentials
研究了在随机矢势作用下准一维链中相互作用费米子模型的激发态的各态历经性质。在非相互作用的限制,我们表明,任意小的值,这个复杂的非对角无序触发本地化的整个频谱,在单粒子的基础上的本地化长度的发散的特征在于由一个临界指数$ν$,这取决于被调查的能量密度。当短程相互作用被包括在内时,本地化丢失,并且系统是遍历的,而不管有限链中的无序的大小。我们的数值结果表明,任意小的相互作用值的离域计划。这一发现表明,在具有随机规范场的模型中,不能得到标准的多体局域化情形。
2016-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Many body localization-delocalization transition in quantum Sherrington-Kirkpatrick model
分析了横场$Γ$作用下伊辛自旋玻璃(SG)的Sherrington-Kirkpatrick(SK)模型中的多体局域化(MBL)到离域的转变.基于能量分辨分析,这是一个封闭的量子系统的相关性,我们表明,量子SK模型有多体迁移率边缘分离MBL相,这是非遍历和非热的离域相,这是遍历和热的。的范围的离域制度的增加,在$Γ$的强度和最终的$Γ$大于$Γ_{CP}$的整个多体光谱是离域的。我们发现,在MBL阶段的Renyi熵几乎是独立的系统的大小,暗示在这个无限范围的模型面积法,而离域相显示体积法缩放的Renyi熵。进一步由本征态自旋极化率的坍缩得到了能量密度$ε$ - $Γ$平面上的自旋玻璃化转变曲线。我们表明,在大多数的参数制度SG过渡发生接近MBL过渡表明SG相是非遍历和非热,而顺磁相是离域和热。
2018-02-14 cond-mat.dis-nn
Avalanches and many-body resonances in many-body localized systems
我们数值研究了具有多体局域化(MBL)的强无序自旋链中的雪崩不稳定性和多体共振。我们区分有限大小/时间MBL制度,和渐近MBL阶段,并确定一些“地标”内的MBL制度。我们的第一个里程碑是MBL阶段变得不稳定的雪崩,通过测量最慢的弛豫速率耦合到一个无限的浴缸在一端的有限链的估计。我们的估计表明,实际MBL热相变,在无限长的系统,发生在MBL制度比以往大多数研究所建议的更深。我们的其他标志性事件涉及系统范围的共振。我们发现,有效的矩阵元素产生本征态与系统范围内的共振是非常广泛的分布。这意味着典型样品中的这种共振的开始在MBL区域中发生得相当深,并且第一种这种共振通常涉及能量比最小间隙更远的稀有本征态对。因此我们发现共振性质定义了两个标志,它们将MBL区划分为三个亚区:(i)在最强无序时,典型样品不具有任何涉及系统范围多体共振的本征态;(ii)存在一个实质性的中间区,其中典型样品具有这样的共振,但具有最小谱隙的本征态对不具有;以及(iii)在较弱的随机性区域中,最小间隙涉及多体共振,因此受到水平排斥。然而,即使在这第三次制度,但消失的分数的本征态保持非共振和系统,因此仍然出现MBL在许多方面。根据我们对雪崩不稳定性位置的估计,MBL相可能只是子区(i)的一部分。
2022-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Marginal Anderson localization and many body delocalization
我们考虑d维系统,这些系统在没有相互作用的情况下是局域化的,但是其单粒子(SP)局域化长度在一组离散的(单粒子)能量附近发散,具有临界指数ν。这一类包括具有本征或非本征保护拓扑带的无序系统,例如无序整数量子霍尔绝缘体。在没有相互作用的情况下,这种边缘局域化的系统表现出异常的本地化和扩展之间的中间属性,包括:消失的DC电导率,但亚扩散动力学,和分形纠缠(纠缠熵与面积和体积定律之间的缩放中间)。我们研究了在相互作用存在下边缘局域化的稳定性,并指出当ν \ge 1/d时,任意弱的短程相互作用都能触发能量密度为非零的部分填充带的离域.我们使用Harris/Chayes边界ν \ge 2/d,得出的结论是,在存在相互作用的情况下,边缘定位一般是不稳定的。我们的结果表明,不可能稳定的量子化霍尔电导在非零能量密度。
2014-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
On the stability of many-body localization in $d>1$
De Roeck等人最近的工作[Phys. Rev. B 95,155129(2017)]认为,由于罕见的弱无序区域触发的热化雪崩,多体局域化(MBL)在二维和更高维中是不稳定的。为了研究这些论点,我们构建了几个模型的有限遍历气泡耦合到安德森绝缘体的非相互作用费米子。我们首先描述的遍历区域使用GOE随机矩阵,并进行精确的对角化研究的小系统。结果是在一个完善的热化雪崩,包括瞬态有限尺寸效应的理论,提供强有力的支持雪崩的情况。然后,我们探索大系统尺寸的限制,通过建模遍历区域通过哈伯德模型与所有到所有的随机跳跃:组合系统,包括气泡和绝缘体,可以减少到一个有效的安德森杂质问题。我们发现,当耦合到大量的本地化的费米子态时,在遍历区域中的本地运营商的谱函数发生显着变化-即使当本地化的网站是弱耦合到气泡。原则上,对于给定大小的遍历区域,这可以阻止雪崩。然而,这种反作用效应被抑制,雪崩可以恢复,如果遍历气泡是足够大的。因此,反作用的主要作用是重新归一化临界气泡尺寸。
2019-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Vacuum induced three-body delocalization in cavity quantum materials
本研究发现腔体内的真空涨落可通过关联跳跃机制使至少含三个费米子的一维无序系统发生退局域化,揭示了迁移率边,且该三费米子系统可映射为三维晶格的单粒子系统,还讨论了耗散与多体推广。
2024-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Universal properties of many-body delocalization transitions
我们研究了“热”一维多体定域系统的动力学熔化。当无序减弱到临界值以下时,这些非热量子玻璃通过连续的动态相变熔化成经典的热液体。通过考虑集体共振隧穿过程,我们推导并数值求解了一个有效的模型,这样的量子到经典的过渡,并计算其普遍的临界性质。值得注意的是,经典的热液体表现出广泛的制度,非常缓慢的亚扩散平衡动力学和能量传输。的subdiffusive政权的特点是由一个不断发展的动力学临界指数,发散与一个普遍的权力在过渡。我们的方法阐明了普遍的长距离,低能量的标度结构的多体离域过渡在一个维度上,在某种程度上,是透明地连接到底层的微观物理。
2015-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absence of many-body mobility edges
作为温度的函数,局域化转变需要能量中的多体迁移率边缘,将局域化状态与遍历状态分开。我们认为,这种情况是不一致的,因为局部波动到遍历阶段内的本地化阶段可以作为移动气泡,诱导全球离域。在任何典型状态下,这种涨落都不可避免地以低而有限的密度出现在任何地方。我们的结论是,多体局域化发生的唯一可能性是晶格模型,在所有的能量是本地化。建立在一个密切的类比与辅助两粒子跳跃,相互作用诱导离域的模型,我们认为为什么热气泡是移动的,并不本地化稀释其能量。我们的方案的数值测试表明,以前报道的流动性边缘不能区分有限尺寸的影响。
2016-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Absence of two-body delocalization transitions in the two-dimensional Anderson-Hubbard model
研究了二维无序晶格中运动的两个粒子的安德森局域化。基于对相对较大的条形网格的透射振幅计算,我们发现所有的对态都局域在无限大的晶格中。特别是,我们表明,以前的索赔的相互作用引起的迁移率边缘有偏见的严重有限尺寸效应。零总能量对的局域化长度表现出非单调的行为作为相互作用强度的函数,其特征在于在弱相互作用制度的指数增强。我们的研究结果还表明,多体迁移率边缘的二维安德森-哈伯德模型消失在零密度极限,无论(玻色子或费米)量子统计的粒子。
2020-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Statistical delocalization in the Anyonic Aubry-André model
Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺斯蒂亚国际物理中心);University of the Basque Country (UPV/EHU)(巴斯克大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基奎,巴斯克科学基金会)
本研究证明任意子交换统计可独立诱导多体离域化,将局域化交叉移至更大准周期势,为调控一维量子系统局域化提供新机制。
2026-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Detecting ergodic bubbles at the crossover to many-body localization using neural networks
遍历和多体局域化阶段之间的过渡预计将发生通过雪崩机制,其中\emph{ergodic bubbles},出现由于系统属性的局部波动热化他们的周围环境,导致系统的离域,除非无序是足够强大的,以阻止这一过程。我们提出了一种基于神经网络的算法,该算法允许使用实验测量的两个站点的关联函数检测遍历气泡。调查系统的时间演化,我们观察到对数的时间增长的各态历经的气泡在MBL制度。遍历气泡的大小的分布收敛在时间演化过程中的MBL政权的指数衰减分布,和幂律分布与热峰的临界政权,从而支持通过雪崩机制的离域的情况。我们的算法可以精确定位具有随机和准周期势的系统时间演化中的定量差异,并识别罕见(格里菲斯)事件。我们的研究结果为无序多体系统及其他系统的热化机制的研究开辟了新的途径。
2021-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.PS
Scaling Theory of Few-Particle Delocalization
我们发展了无序量子系统中相互作用诱导的少粒子态离域的标度理论。在没有相互作用的情况下,所有的单粒子态都定域在$d<3$中,而在$d \geq 3$中存在临界无序,低于该临界无序,态是离域的。我们假设当$d+n\geq 4$时,$d$维中的$n$ -粒子束缚态发生了这样的离域跃迁.无序平均$n$粒子格林函数的精确计算支持我们的假设。特别是,我们表明,$3$粒子态的$d=1$与最近邻排斥将离域与$W_c \approx 1.4t$和本地化长度的临界指数$ν= 1.5 \pm 0.3$。离域转换可以通过映射到具有辛对称性的非相互作用问题来理解。我们讨论了这一结果的重要性,多体离域,以及如何少体离域可以探测冷原子实验。
2021-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Many-body delocalization in the presence of a quantum bath
封闭的通用量子多体系统在某些条件下甚至在长时间之后也可能无法热化,这种现象称为多体局域化(MBL)。大量的研究支持在强无序的一维系统中MBL相的稳定性。然而,当系统的一小部分是遍历的时,情况就不那么清楚了,这种情况对高维中多体局域化的存在也有重要的影响。在这里,我们解决这个问题的实验使用一个大规模的量子模拟超冷玻色子在二维光晶格。我们准备不同的相对人口的两个组件的混合物,并实施一个无序的潜力,这是只经历了一个组件。第二个非无序的“干净”组分起着可调节尺寸的浴槽的作用,该浴槽与“脏”组分碰撞耦合。我们的实验表明,如何动态的脏组件,其中,当其本身,显示出强有力的证据本地化,成为受耦合到干净的组件。对于高清洁人口,清洁组件似乎表现为系统的有效浴,这导致其离域,而对于较小的清洁人口,浴的能力,使系统不稳定变得强烈降低。我们的研究结果揭示了一个有限大小的量子系统如何使另一个走向热化,在无序,隧穿和组件间相互作用之间的复杂相互作用的制度。他们提供了一个新的基准,有效的理论,旨在捕捉复杂的物理MBL在弱本地化制度。
2019-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamical many-body delocalization transition of a Tonks gas in a quasi-periodic driving potential
量子被踢转子是众所周知的显示动态(安德森)本地化。最近的研究表明,一个周期性地被踢的Tonks气体总是会局部化并收敛到一个有限能量的稳态。该稳态已经被描述为有效热的,其有效温度取决于井涌的参数。在这里,我们研究了一个推广的准周期驱动与三个频率,没有相互作用,有一个金属绝缘体安德森过渡。我们发现,准周期踢Tonks气体经历一个动态的多体离域转变时,踢强度增加。定域相仍然由低有效温度描述,而离域相对应于无限温度相,温度随时间线性增加。在临界点处,Tonks气体的动量分布在小动量和大动量处显示出不同的标度(与非相互作用的情况相反),这标志着单参数标度理论的崩溃。
2023-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Similarity between a many-body quantum avalanche model and the ultrametric random matrix model
本文将量子雪崩玩具模型与随机矩阵理论中的超度量系综联系起来,猜想并数值验证了两者在临界点位置、Fock空间局域化、临界流形上的多重分形本征矢及可调谱统计等方面具有共同特征。
2024-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Delocalization in a partially disordered interacting many-body system
本文研究部分无序一维相互作用系统,发现大无序下存在体积律纠缠的倒置量子疤痕态,其非平衡动力学强烈依赖初态,为控制强无序下的离域化提供了新途径。
2024-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Robustness and Independence of the Eigenstates with respect to the Boundary Conditions across a Delocalization-Localization Phase Transition
我们主要研究局域-离域相变中的多体本征态。为了表征本征态的鲁棒性,我们引入了本征态重叠$\mathcal{O}$相对于不同的边界条件。在各态历经阶段,本征态重叠$\bar{\mathcal{O}}$的平均值随系统规模的增加呈指数衰减,表明本征态的脆弱性,这可以看作是混沌系统的本征态版本的蝴蝶效应。对于定域系统,$\bar{\mathcal{O}}$几乎与尺寸无关,表明本征态具有很强的鲁棒性,本征态热化假设被打破。此外,我们还发现多体定域系统中本征态对边界条件变化的响应与Anderson定域系统中的单粒子波函数一致。这表明多体定域系统的本征态作为多体波函数可以是相互独立的。我们证明,这是一致的存在大量的准局部积分的运动在多体局域相。我们的结果为从本征态的角度研究定域和离域系统提供了一种新的方法。
2020-07-30 cond-mat.dis-nn quant-ph
Many-body localization and delocalization dynamics in the thermodynamic limit
无序量子系统在经历多体局域化(MBL)跃迁时,在其自身动力学条件下无法达到热平衡。然而,由于有限尺寸效应,基于数值结果区分渐近局部化或离域动力学是不平凡的。数值关联集团展开(NLCE)提供了一种直接在热力学极限下处理量子系统的方法,但对于没有平移不变性的模型来说是具有挑战性的。在这里,我们表明,NLCE提供了一个强大的工具,探索MBL通过模拟淬火动力学在无序自旋$1/2$双腿梯子和费米哈伯德链。结合NLCE与一个有效的纯态的实时演化,我们得到收敛的结果,在长时间尺度上的不平衡的衰减,并表明,特别是对于中间的混乱低于假定的MBL过渡,NLCE优于直接模拟有限系统与开放或周期性的边界。此外,虽然自旋是离域的,即使在强烈无序的哈伯德链与冻结的电荷,我们揭示了一个额外的倾斜的潜力导致急剧放缓的自旋不平衡和非遍历行为上可访问的时间。我们的工作揭示了MBL系统以外的无序海森堡链,并强调了NLCE为此目的的有用性。
2022-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Slow Dynamics in Translation-Invariant Quantum Lattice Models
多体量子系统通常表现出快速的动力学和信息的弹道传播。在这里,我们解决开放的问题,如何缓慢的动态可以通用后,打破当地的相互作用的可积性。我们开发了一种方法的基础上退化微扰理论,揭示了缓慢的动力学制度和离域过程中的一般平移不变模型,以及准确估计其离域时间尺度。我们的结果揭示了量子可积系统的鲁棒性和无无序多体局域化的可能性的基本问题。作为一个例子,我们构造了一大类一维晶格模型,尽管缺乏渐近局部化,瞬态动力学异常缓慢,即,对于在实验和数值模拟中可获得的系统尺寸和时间尺度,动力学与多体局域系统的动力学是不可区分的。
2018-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Comment on "Many-body localization in Ising models with random long-range interactions"
本文讨论了具有长程幂律相互作用的量子伊辛模型$r^{-α}$中的多体局域化,该模型适用于从Anderson绝缘体中的电子到冷原子链中的自旋激发的各种系统.早先有人认为[1,2],这个模型服从维数约束,这表明在$d$维系统中,$α\leq 2d$的热力学极限中的所有有限温度状态都是离域的。这一预期与文献[3]中对特定相互作用自旋模型的数值研究相矛盾。为了解决这一争论,我们重新研究了文献[3]的模型,并证明了那里的无限温度状态服从量纲约束。早期发展的临界系统尺寸的标度理论所需的离域[2]扩展到小指数$0 \leq α\leq d$。两个工作之间的分歧被解释为在有序相中的研究状态的非标准选择和文献[3]中的定域-离域转变的误解。
2017-04-19 cond-mat.dis-nn
Many-body delocalization dynamics in long Aubry-André quasiperiodic chains
我们研究了具有准周期在位场的相互作用自旋链中的猝灭动力学,称为相互作用多体局域化的Aubry-André模型。利用含时变分原理,我们评估了链的后期行为,直到$L = 50$。我们发现准周期场的周期性$Φ$的选择会影响动力学。对于$Φ= (\sqrt{5}-1)/2$(逆黄金比例)和相互作用$Δ= 1$,在文献中最经常考虑的模型,我们得到的临界无序$W_c = 4.8 \pm 0.5$的单位,其中非相互作用的过渡是在$W = 2$。同时,对于周期性$Φ= \sqrt{2}/2$,我们得到了一个相当高的临界值,$W_c = 7.8 \pm 0.5$。临界无序$W_c$的大小效应比纯随机情形弱得多。这支持增强$W_c$的情况下,一个纯粹的随机电位罕见的“遍历点”,这不会发生在准周期的情况下。此外,数据表明,在离域相的反铁磁秩序的衰减速度比幂律。
2019-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Detecting delocalization-localization transitions from full density distributions
描述具有多体定域相的封闭量子系统的离域跃迁是非平衡物理领域的一个关键的开放性问题。我们利用Anderson和标准多体局域化(MBL)中实现的粒子局部化意味着Fock空间局部化在由实空间指数表征的单粒子基集中。使用最近推出的定量测量福克空间本地化计算的密度分布,占领距离,我们系统地研究其跨离域转换的标度行为,并确定临界点的数值数据的标度崩溃。与文献结果的非相互作用费米子,如一维Aubry-André和三维Anderson模型的临界无序强度被发现的极好的协议。我们观察到一个明显不同的标度行为的情况下,相互作用的费米子与随机无序一致的Kosterlitz无核跃迁。最后,我们使用我们的措施,以提取作为填充相互作用费米子的函数的过渡点。
2021-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamics of Many-Body Delocalization in the Time-dependent Hartree-Fock Approximation
我们探索无序和准周期相互作用晶格模型的动力学使用自洽的时间相关的Hartree-Fock(TDHF)近似,访问两个大系统($L = 400$网站)和很长的时间(高达$t = 10^5$)。我们发现,在$t \to \infty$极限下,在TDHF近似下,多体局域化(MBL)总是被破坏。在同一时间,这种近似提供了重要的信息,在各态历经侧的MBL过渡的动力学的长时间字符。具体来说,对于一维(1D)无序链,我们发现缓慢的幂律运输的最长时间,支持稀有区域(格里菲斯)的图片。这subdiffusive动力学的信息是通过分析三个不同的观测-时间衰减$\sim t^{-β}$的实空间和能量空间的不平衡,以及域壁熔化-这都产生一致的结果。对于二维(2D)系统,衰减比幂律更快,与理论预测一致,即$β$以$\log t$的形式生长,衰减由稀有区域控制。在最长时间和中等强度的无序下,$β$接近对应于2D扩散的极限值$β=1$。在准周期(Aubry-André)1D系统中,罕见的区域是缺席的,我们发现相当快的衰减,达到弹道值$β=1$,这提供了进一步的支持格里菲斯图片的慢输运随机系统。
2021-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
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
Mott transition for a Lieb-Liniger gas in a shallow quasiperiodic potential: Delocalization induced by disorder
本文通过超冷原子实验和量子蒙特卡罗计算,发现准周期势中不可公度性可诱导反常离域化,使Mott绝缘体转变为超流体。
2024-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Many-body dynamical phase transition in quasi-periodic potential
在传统的量子系统中,由于量子临界点的突然猝灭而引起的动力学量子相变(DQPT)已经有了很多的了解。然而,当一个系统经历一个本地化-非本地化过渡时,并没有太多的探索。在这里,我们研究了一维费米子系统中存在的准周期势,它诱导离域-局域化的转变,即使在一维。我们显示签名的DQPT在多体动力学,淬火时,属于不同的普适性类的相位之间进行。我们研究了如何在动态自由能的非解析得到裸系统中的填充分数的影响,并进一步研究的命运DQPT下的相互作用。引人注目的是,当从低纠缠定域相到高纠缠离域相进行猝灭时,我们的研究表明DQPT与纠缠增长率之间存在密切关系--纠缠熵的更快增长确保了多体动力学自由能中的非分析性的更快表现。
2021-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body localization and delocalization in large quantum chains
本文从理论上研究了具有随机在位磁场的孤立海森堡自旋链的猝灭动力学,这是多体局域化跃迁的典型模型之一。我们使用的时间相关的变分原理,适用于矩阵产品的状态,这使我们能够可控地研究链的长度高达$L=100$自旋,即,比$L \simeq 20$大得多,可以通过精确对角化处理。对于数据的分析,使用了三种互补的方法:(i)确定指数$β$,其表征反铁磁不平衡随时间的幂律衰减;(ii)类似地确定表征纠缠谱中施密特间隙的衰减的指数$β_Λ$,(iii)使用作为输入的机器学习,整个链中自旋密度的时间依赖性。我们发现,考虑更大的系统尺寸大大增加了估计的临界紊乱$W_c$,分离遍历和多体本地化制度相比,在文献中的值$W_c$。在各态历经一侧的过渡,有一个广泛的区间的强度的混乱与缓慢的subdiffusivetransport。在这种情况下,$β$和$β_Λ$的指数增加,随着$L$的增加,相对较小的$L$,但饱和的$L \simeq 50$,表明这些慢幂律在热力学极限生存。从技术的角度来看,我们开发了一个适应的“学习混淆”机器学习方法,可以确定$W_c$。
2018-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Constraints induced delocalization
我们研究了淬火无序对描述一维里德伯原子阵列的局域约束量子自旋链动力学的影响。进行大规模的数值实验,我们没有观察到任何痕迹的多体局域化,即使在大的混乱。分析约束系统中的淬火无序条款的作用,我们表明,他们的行为在两个,不同的和竞争的方式:作为一个网站的基本激发系统的无序条款,并作为激发之间的相互作用。这两个贡献是相同的顺序,当它们竞争时(一个朝向定域化,另一个反对),它们永远不会进入真正的强无序、弱相互作用极限,在那里发生多体局域化。这种机制在XY型约束模型的情况下得到了进一步的阐明:在那里,一个表示作用于干净模型激发的真正的局部淬火无序项的项必须被写为一系列非局部项的无约束变量。我们的观察提供了一个简单的图片来解释淬火无序的作用,可以立即扩展到其他约束模型或淬火规范理论。
2021-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-Body Localization Transition in Random Quantum Spin Chains with Long-Range Interactions
虽然有成熟的方法来研究随机系统中单个粒子的离域跃迁,但如何表征多体离域跃迁仍然是一个具有挑战性的问题。在这里,我们使用广义实空间重整化群技术来研究具有长程相互作用的各向异性海森堡模型,该模型以功率$α$衰减,该功率是通过将自旋放置在链的随机位置而产生的。这种方法允许大规模的有限尺寸标度分析。我们检查从基态的激发能隙的完整分布函数,并观察到一个交叉与减少$α$。在$α_c$,全分布与临界函数一致。由此,我们找到了在具有长程相互作用的无序反铁磁自旋链中存在多体局域化跃迁的有力证据。
2015-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
A microscopically motivated renormalization scheme for the MBL/ETH transition
我们引入了一个多尺度对角化方案来研究无序量子链中多体定域相和遍历相之间的跃迁。该计划假设一个尖锐的二分法子系统,表现为本地化和谐振点,遵守本征态热化假说(ETH)。我们建立了一套定义对角化方案的微观原理,并利用它们来数值研究超大系统中的相变。在很大程度上的结果是一致的分析听话的平均场分析的计划:我们发现,在临界点的系统几乎肯定是本地化的热力学极限,托管一组热夹杂物的大小是幂律分布。在局部化侧,{ \em typical}局部化长度从上方有界。边界饱和后接近临界,需要一个有限的遍历包含热化一个区域的直径发散。占主导地位的热夹杂物具有分形结构,这意味着平均的衰减拉伸指数在整个本地化阶段。稍微在遍历方面热化发生通过雪崩不稳定性的几乎本地化的大部分,从而罕见的,超临界大遍历点最终热化整个样品。它们的大小在过渡处发散,而它们的密度消失。这种不稳定性的非本地,雪崩性质需要一个单一的参数标度的故障,并把离域过渡的标准临界现象的范围之外。
2017-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Geometric quenches in quasi-disordered lattice system
虽然在文献中已经广泛使用全局量子猝灭来理解一维量子自旋链的定域-离域跃迁,但是在这种跃迁的背景下几何猝灭(对应于链的几何形状的突然变化)的效果还没有被很好地理解。在这项工作中,我们研究了几何淬火的Aubry-Andre模型,即使在一维支持局域化-离域转换的效果。我们研究了纠缠的扩展和占位随时间的变化,发现了许多有趣的特征,可以用来表征局域-离域转变。我们观察到,几何淬火导致幂律型增长的纠缠熵在离域相的线性增长,这是在全球淬火研究中发现。值得注意的是,我们还发现,在多体局域化(MBL)阶段的饱和值服从面积法,而通常的体积法,这是一个签名功能的MBL阶段的背景下,全球淬火。
2022-01-18 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
Stability of mobility edges in disordered interacting systems
多体局域化提供了一种避免孤立相互作用量子系统热化的机制。当多体光谱中的所有本征态都变得局域化时,热化的崩溃可能是完全的,或者当所谓的多体迁移率边缘将光谱的局域化和离域化部分分开时,热化的崩溃可能是部分的。之前,De Roeck \textit{et al.} [arXiv:1506.01505]提出了多体迁移率边缘在能量密度中的可能不稳定性。局部各态历经区域--所谓的“气泡”--共振地遍布整个系统,导致了非定域化。为了研究这种不稳定性机制,我们设计了一个具有多体迁移率边缘的\emph{particle density}模型:小粒子密度下的态是局域化的,而增大粒子密度则导致离域.使用矩阵产品状态的数值模拟,我们证明了实验相关的时间尺度的大稀释系统中的小气泡MBL的稳定性。此外,我们证明了气泡传播的过程是有利于过程中,导致共振隧穿,这表明了一个可能的机制背后所观察到的多体迁移率边缘的稳定性。最后,我们提出了探测玻色-哈伯德模型中粒子密度迁移率边缘的实验。
2020-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Integrals of motion in the Many-Body localized phase
我们构造了无序势场中相互作用费米子的多体定域相运动的准定域积分。运动积分可以被选择为具有二元谱$\{0,1\}$,从而构成费米绝缘体的精确准粒子占有数算符。我们映射到一个非厄米特跳跃问题的一个格在算子空间的问题。我们展示了如何运动的积分可以建立,在一定的近似下,作为一个收敛的相互作用强度系列。给出了它的收敛半径的估计,这也提供了一个估计的多体局域化-离域过渡。最后,我们讨论了运动积分的算子展开的性质如何意味着有限温度转变的存在或不存在。
2015-01-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Can many-body localization persist in the presence of long-range interactions or long-range hopping?
本文研究了一维无自旋费米子系统中的多体局域化问题。基于微扰的论点,有一个共同的信念,MBL只能存在于系统中的短程相互作用和短程跳跃。我们分析了幂律相互作用和幂律跳跃的影响,分别对一个系统,其中所有的单粒子状态本地化的相互作用的情况下。由于离域是由Fock空间中的共振扩散驱动的,因此我们将该模型映射到Fock空间中复杂图上的有效Anderson模型,并计算了三阶共振数的概率分布。虽然最可能的值的共振数发散的系统与长程跳跃($t(r) \sim t_0/r^α$与$α< 2$),有没有增强的共振数的幂律相互作用的范围增加。这表明,远程跳跃离域的多体定域系统,但与此相反,在远程相互作用的存在下,没有离域的签名。我们进一步提供支持,有利于这种分析的基础上的动力学的系统淬火后开始从一个电荷密度波有序状态,水平间距统计,返回概率,参与比和香农熵在Fock空间。我们证明,MBL持续存在的长程相互作用,虽然长程跳跃与$1<α<2$离域的系统部分,与所有的状态扩展为$α<1$。即使在非相互作用极限下具有单粒子迁移率边缘的系统中,开启长程相互作用也不会导致离域。
2019-06-13 cond-mat.dis-nn
A stabilization mechanism for many-body localization in two dimensions
针对二维多体局域化与热雪崩理论的矛盾,论文提出束缚势导致 LIOMs 高斯局域化,将量子雪崩临界维数移至 d=2,从而解释实验观测。
2022-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Explicit Local Integrals of Motion for the Many-Body Localized State
最近,有人提出多体局域相可以用局部运动积分来表征。在这里,我们介绍了一个希尔伯特空间保持重整化方案,迭代发现这样的运动积分准确。我们的方法是基于使用位移算子的相似变换的连续动作。我们显示,作为一个证明的原则,本地化和离域过渡的相互作用费米子链与随机现场潜力。我们的连续位移变换方案可用于研究任意维的多体局域化,以及无无序哈密顿量。
2015-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The internal clock of many-body delocalization
本文通过研究一维无序相互作用费米子中不平衡量、时间涨落及纠缠熵的弛豫,提出用平均熵刻画系综平均的内部时钟,并据此支持多体局域化被缓慢离域化渡越取代的观点。
2023-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
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
Absence of localization in interacting spin chains with a discrete symmetry
本文证明具有镜像与自旋翻转组合对称性的自旋链在零磁化和无限温度下存在有限自旋输运,并通过Stark多体局域化等数值实验表明离域化在所有能量密度下成立且对对称性破缺鲁棒。
2022-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el