Twisted-Boundary-Condition Formalism for Thermal Transport and an Application to the One-Dimensional XY Spin Chain
本文提出并形式化了一维量子多体系统中由能量扭曲的边界条件,用以量化Drude权重和Meissner刚度的热对应量,并将该方法应用于一维量子XY自旋链以估计热Meissner刚度。
2023-07-27 cond-mat.stat-mech
Unsteady thermal transport in an instantly heated semi-infinite free end Hooke chain
研究了具有任意初始温度分布的半无限长虎克链的非定常弹道热输运问题。动力学温度的演变提出了离散(精确)和连续(近似)配方的分析描述。通过对动力学温度场离散描述和连续描述的比较,揭示了后者的局限性。具体而言,远场动力学温度是很好地描述了连续的解决方案,然而,偏离附近和自由端(边界)。分析表明,热波从边界反射后,动力学温度的离散解在自由端附近发生跳跃。比较了半无限和无限虎克链中热传播的描述。目前的文件的结果,预计提供洞察非稳态热输运的半无限晶格。
2023-01-18 cond-mat.stat-mech
On the transport of interacting particles in a chain of cavities: Description through a modified Fick-Jacobs equation
我们研究了相互作用的布朗粒子在变截面管道中的输运过程。为了描述这一过程,我们引入了一个修改后的菲克-雅各布斯方程,考虑通过硬核势相互作用的粒子。我们能够用数值方法求解对称和非对称腔的情况下的方程。我们把注意力集中在沿着管子方向的颗粒浓度上。我们还进行了蒙特卡罗模拟来评估结果的准确性,获得了理论与模拟之间的良好一致性。
2014-07-17 cond-mat.stat-mech
Entanglement transition in a monitored free fermion chain -- from extended criticality to area law
我们分析了自由费米子的量子轨道动力学的连续监测。对于弱监测,我们确定了一个新的动力学制度的次广泛的纠缠增长,让人想起一个紧急的共形不变性的关键阶段。然而,对于强监测,动力学倾向于过渡到量子Zeno面积定律制度。接近临界点,我们观察到对数有限尺寸的修正,表明Berezinskiii-Kosterlitz-无尾机制的过渡。这揭示了一个非常规的纠缠过渡在一个基本的,物理上现实的模型弱连续测量。此外,我们证明了测量方面的动力学是至关重要的相变是否发生。
2021-07-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Particle and Energy Transport in quantum disordered and quasi-periodic chains connected to mesoscopic Fermi reservoirs
我们研究了一个多体系统中粒子和能量的非平衡量子输运模型,该多体系统与介观费米贮库(即所谓的介观贮库)相连。我们讨论的粒子和能量守恒定律在我们的设置,以及准周期和无序链的输运性质。
2012-05-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Criticality in transport through the quantum Ising chain
我们考虑由量子伊辛链耦合的两个水库之间的热输运作为量子临界多体系统中诱导的非平衡物理模型。通过推导出的准粒子对在运输过程中产生的精确表达式的基础上的速率方程,我们观察到签名的基本量子相变的稳态能量流已经在有限的水库温度。
2012-11-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal transport in the anisotropic Heisenberg chain with S = 1/2 and nearest-neighbor interactions
本文的目的是将基于能量密度相关函数的傅里叶变换的矩分析的具有单轴交换各向异性和最近邻相互作用的自旋1/2海森堡链中的热输运的早期工作与利用热流关联函数的后续研究相联系。
2008-06-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ballistic magneto-thermal transport in a Heisenberg spin chain at low temperatures
本文研究了具有最近邻铁磁相互作用的海森堡自旋链在低温下的弹道热输运。利用自旋波模型,导出了任意结长周期自旋链中热输运的透射系数的显式表达式。我们的分析结果与非平衡格林函数方法的结果吻合得很好。研究表明,透射系数随热波频率振荡。此外,热传递表现出强烈的依赖于链内耦合,自旋链的长度,和外部磁场。结果表明,通过调节链内耦合和/或外部磁场,可以操纵自旋链结中的自旋波传播和磁热导。
2008-10-16 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Generalized hydrodynamics of free fermions under extensive-charge monitoring
Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna and INFN, Sezione di Bologna(博洛尼亚大学物理与天文学系及意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部)
研究自由费米子在广泛区域外监测守恒电荷的输运动力学,通过双分区协议分析局部电荷和电流在流体动力学尺度的分布,提出基于广义流体动力学(GHD)的混合数值-解析框架,展示领域墙初始态下监测导致的不连续性及零点极限下的无输运现象。
2026-09-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Finite speed heat transport in a quantum spin chain after quenched local cooling
我们研究了量子XY模型中初始热化自旋链的动力学,在链的一端突然耦合到较低温度的热浴后。在半经典极限,我们看到一个指数衰减的系统浴热通量的精确解约化动力学。然而,在完整的量子描述中,我们在数值上发现热通量达到中间平台,在那里它近似恒定-我们将这种现象归因于通过自旋波进行热传输的有限速度。
2017-02-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Theory of tunneling transport in periodic chains
我们提出了一个扩展的讨论最近提出的理论方法为非共振隧穿运输。证明和论点的解释长度和简单的类比和插图使用在可能的情况下。其结果是一个渐近隧穿电导的解析公式,其中涉及三个明确定义的物理量的重叠。我们认为,该公式可以用来获得新的洞察隧道传输特性的各种系统。在这里的形式主义是适用于分子器件组成的平面苯基链连接到金电极通过胺连接。
2009-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Some Peculiarities of Proton Transport in Quasi-One-Dimensional Hydrogen-Bonded Chains
在两阶段输运模型的框架下,对氢键链中的质子导电性进行了理论研究。考虑了具有光学声子伸缩模的强相互作用。我们从跳跃电导率的温度依赖性得到了从绝缘体到金属型态的转变,并分析了特定的Grotthuss机制对转变特性的影响。我们还调查的主要特点,在频率依赖性的频带和跳跃电导率部分出现由于上述两个阶段的质子迁移过程沿链。
1999-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Heat transport in quantum harmonic chains with Redfield baths
我们提供了一个显式的方法来解决一般的马尔可夫主方程的二次玻色哈密顿与线性浴运营商。作为一个例子,我们考虑一个一维量子谐振子链耦合到热库在链的两端。我们导出了齐次谐波链的Redfield主方程的解析解,并恢复了经典的结果,即在热力学极限下温度梯度为零和热流为常数。在无序间隙链的情况下,我们观察到普遍的热流标度浴光谱函数,系统浴耦合强度,和边界条件无关。
2012-03-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Crossover from ballistic to diffusive thermal transport in quantum Langevin dynamics study of a harmonic chain connected to self-consistent reservoirs
通过一个精确的分析,使用量子朗之万动力学,我们证明了从弹道到扩散的热传输在一个谐波链与每个站点连接到欧姆热库的交叉。在边界处的两个热浴的温度是从之前指定的,而内部热库的温度是通过要求在稳定状态下,平均而言,在任何这样的(自洽的)库与谐波链之间没有热流来自洽地确定的。我们研究的本质是,有效的平均自由程分离的弹道制度的运输从扩散一个自然出现。
2008-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum Mechanical Heat Transport in Disordered Harmonic Chains
利用量子力学朗之万方法研究了一维有序和无序谐振链的热传导机制。在无序链的情况下,我们发现正常热传导的迹象,这意味着有一个有限的温度梯度,但我们不能清楚地确定热阻是否随链长线性增加。此外,我们观察到的特征量子力学功能,如玻色-爱因斯坦统计的占领数的正常模式,冻结的热导率和链内的纠缠对电流的影响。对于有序链,我们恢复了一些经典的结果,如消失的温度梯度和热通量的链的长度无关。
2007-07-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Generalised Langevin Equation for the calculation of heat transport properties in model 1D atomic chains coupled to two 3D thermal baths
本文采用广义朗之万方程(GLE)方法研究了低维系统的热输运。在这种方法中,中心经典区域连接到两个保持在两个不同温度的真实热浴[H。Ness等人,B { \bf 93},174303(2016)]。我们考虑模型Al系统,即一维原子链连接到三维浴。研究了热传输性能作为链长$N$和浴间温差$ΔT$的函数。我们计算的输运性质在线性响应政权和非线性政权。两个不同的法律得到的线性电导与链的长度。对于大的温度($T \gtrsim 500$ K)和温差($ΔT \gtrsim 500$ K),具有$N > 18$原子的链呈现出扩散传输状态,存在跨系统的温度梯度。对于较低的温度($T \lesssim 500$ K)和温度差($ΔT \lesssim 400$ K),观察到类似于弹道状态的状态。对于较短的链($N \le 15 $)也获得了这种弹道状状态。我们的详细分析表明,在较高的温度和温差的行为主要是由于长链内的非谐效应。
2017-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Diffusive transport in spin-1 chains at high temperatures
本文对自旋为1的海森堡链在高温极限下的自旋和热导率进行了数值研究,特别是德鲁德重量贡献和频率依赖性。我们使用精确对角化和最近开发的微正则Lanczos方法,它允许我们一个有限尺寸标度分析的研究显着较大的晶格。这项工作,指向一个扩散,而不是弹道行为进行了讨论,相对于其他最近的理论和实验研究。
2004-05-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact description of transport and non-reciprocity in monitored quantum devices
本文针对连续监测、偏置储库驱动的无相互作用费米子系统,精确推导粒子流与热流,揭示监测诱导非弹性过程产生的非互易输运及无反馈功提取。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium thermal transport in the quantum Ising chain
我们考虑两个量子伊辛链最初准备在热平衡,但不同的温度和耦合在一个给定的时间通过它们的端点之一。在长时间极限下,系统达到非平衡稳态。我们讨论了这个非平衡定态的性质,并刻画了收敛到定态的特征。我们计算通过链的平均能量通量和这种能量转移的量子和热涨落的大偏差函数。
2013-10-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Optimal transport and von Neumann entropy in an Heisenberg XXZ chain out of equilibrium
本文利用Lindblad主方程研究了海森堡XXZ链与扭转XY边界磁库接触时的自旋流和冯诺伊曼熵(VNE)。利用系统的量子对称性操作,对小尺寸的链,明确地构造了稳态约化密度矩阵的精确解。这些解决方案,然后使用调查的最佳运输链的VNE。作为结果,我们表明,最大的自旋电流总是发生在附近的极值的VNE和特定的选择的参数(耦合与水库和各向异性),它可以完全符合他们。在强耦合的限制,我们表明,VNE的最小值趋于零,这意味着在这种情况下,实现最大的运输状态,是非常接近纯态。
2012-12-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous transport from hot quasiparticles in interacting spin chains
许多实验相关的量子自旋链是近似可积的,并支持长寿命的准粒子激发。量子磁性的可积模型的一个典型例子是XXZ自旋链,能量以弹道方式传播,但令人惊讶的是,高温自旋输运可以是扩散或超扩散的。我们回顾这个模型的输运性质,使用一个直观的准粒子图片,依赖于最近推出的广义流体力学框架。我们讨论了如何从准粒子的层次结构中出现异常的线性响应特性在可积和近可积的限制,强调流体动力学波动的作用。我们还评论了最近的发展,包括非线性响应,全计数统计和远离平衡运输。我们概述了XXZ自旋链中输运的最新数值和实验结果。
2022-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum transport in chains with noisy off-diagonal couplings
我们提出了一个模型的电导率和能量扩散的线性链描述的二次哈密尔顿高斯噪声。当相关矩阵为对角矩阵时,控制系统时间演化的噪声平均Liouville-von Neumann方程退化为带有Hermitian Lindblad算子的林德布拉德方程.我们表明,噪声平均密度矩阵的系统期望值的能量密度和数量密度满足离散版本的热量和扩散方程。输运系数给出的模型哈密顿参数。我们讨论的条件下,总能量的噪声平均期望值保持不变的哈密顿量。对于放置在两个热源之间的链,沿着链的能量密度的梯度是线性的。
2005-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermal transport in out of equilibrium quantum harmonic chains
我们解决的问题,热输运的耦合量子谐振子链,暴露于各种性质的局部环境的影响,强调的影响,环境的特定性质的现象学的运输过程。我们详细研究的行为,如热流和平均能量的振荡器,建立严格的分析条件的稳定状态的存在下,其功能,我们仔细分析相关的数量。特别是,我们评估了应该面临的条件,以恢复趋势,让人想起经典的傅立叶热传导定律,并强调这种可能性如何取决于与我们的系统相关的环境。
2015-04-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Conductivity of quantum-spin chains: A Quantum Monte Carlo approach
我们讨论了各种自旋为1/2的链的零频输运性质。我们表明,仔细分析的量子蒙特卡罗(QMC)数据的虚轴上允许区分内在的弹道和扩散运输。我们确定了可积和不可积量子自旋链的Drude重量,电流弛豫寿命和平均自由程。此外,我们还讨论了各种输运系数和热响应函数之间的一些唯象关系。
2002-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal transport in disordered harmonic chains revisited: Formulation of thermal conductivity and local temperatures
本文利用非平衡格林函数形式详细讨论了键无序谐振链中的热输运。对于强键无序,热导率与系统尺寸无关。然而,动力学温度所描述的本地数量的状态耦合到外部热源是异常的,因为它们形成了一个非线性的配置文件在内部的系统。这两个结果占在一个统一的方式在频率相关的本地化长度。从这个论点,我们推导出一个通用的公式描述的渐近分布的局部温度在无序谐波链。通过与欧姆型自洽储层接触,即使在弱系统-储层耦合的限制下,也可以恢复服从傅立叶定律的线性温度分布。这证实了导致局部热平衡和打破总动量守恒的机制是低维傅立叶输运的必要条件。
2021-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Enhanced entanglement negativity in boundary driven monitored fermionic chains
研究了具有载流非平衡态的连续监控开放量子系统中的纠缠动力学。我们专注于一个原型的一维模型的边界驱动的非相互作用的费米子与监测的局部密度,其平均Lindblad动力学的特点是一个良好的研究弹道扩散交叉运输。在这里,我们分析了费米负性,互信息和纯度沿着不同的量子轨道的动力学。我们表明,监测这个边界驱动系统增强了其纠缠负在很长一段时间,否则衰减到零,在没有测量。这一结果与幺正演化的情况相反,在幺正演化中,监控抑制了纠缠的产生。对于小的值的$γ$,稳态负性示出与系统大小的对数标度,过渡到面积律标度作为$γ$增加超过临界值。在互信息中发现了类似的临界行为,而后期纯度没有显示出明显的转变特征,对于$γ$的所有值都是$O(1)$。我们的工作揭示了弱监控在电流驱动的开放量子系统中的双重作用,即同时阻尼传输和增强纠缠。
2022-05-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Density and current statistics in boundary-driven monitored fermionic chains
本文研究边界驱动且体密度被连续监测的一维无相互作用费米子链,通过精确数值计算分析稳态下密度与流的完整概率分布,发现强监测时中位数剖面呈现畴壁和单峰结构,揭示典型量子轨迹中的类Zeno局域化,强调超越平均值刻画典型行为的重要性。
2024-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Fragmentation and emergent integrable transport in the weakly tilted Ising chain
研究了弱横场作用下倾斜伊辛链的量子涌现动力学。在首阶扰动理论中,希尔伯特空间被分裂成指数级的多个解耦扇区。我们发现,由孤立的磁振子制成的部门是可积的动力学受约束的XXZ自旋哈密顿量的版本。因此,当在该扇区中启动时,伊辛链在出乎意料的长时间尺度上表现出弹道输运。我们定量描述其丰富的现象学采用精确的可积技术,如广义流体力学。最后,我们开始研究的可积性打破磁振子集团的领先秩序运输被激活与周围孤立的磁振子散射。
2022-05-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transport of interface states in the Heisenberg chain
我们证明了一维铁磁海森堡模型中界面态在含时磁场作用下的输运。我们的分析是基于标准的绝热定理。这是补充通过最近开发的时间依赖DMRG方法,在那里我们计算的绝热常数作为一个函数的磁场和各向异性的相互作用的强度的数值分析。
2008-10-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Open-system spin transport and operator weight dissipation in spin chains
利用非平衡定态研究了耗散辅助算符演化(DAOE)对一维自旋链输运标度行为的影响。我们考虑了XXZ族中的三种模型:具有交错各向异性的XXZ模型,它是混沌的;没有外场和可调相互作用的XXZ模型,它是Bethe可积的和(在零相互作用极限下)自由费米子可积的;和无序XY模型,它是自由费米子可积的和Anderson定域的。我们发现的证据表明,DAOE的运输效果是由其对系统的守恒量的影响。在DAOE保持这些对称性的程度上,它保持了系统输运性质的标度;在它打破这些守恒量的程度上,它将系统推向输运的扩散标度。
2023-03-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Superdiffusion in spin chains
本文综述了最近的进展,我们的理解自旋链中的反常输运,通过可积性的镜头。基于张量网络方法的数值进展表明,许多正则可积自旋链(最著名的是海森堡模型)中的输运是反常的。同时,广义流体力学的框架已被扩展到解释一些机制的异常传输。我们介绍了目前对这些机制的了解,并讨论了它们与其他背景下的异常传输机制的相似之处(和不同之处)。我们还简要回顾了潜在的传输异常系统的可积性是一个紧急或近似的属性。我们调查的异常运输和动力学的情况下,仍然有待理解。
2021-08-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Postselection-free ballistic-diffusive transition in monitored spin chains
Tampere University(坦佩雷大学);Helsinki Institute of Physics(赫尔辛基物理研究所);Aalto University(阿尔托大学)
研究周期性监测下自旋1/2 XXZ链的自旋与纠缠动力学,发现两种测量诱导的相变:稳态纠缠相变和瞬态动力学中的弹道-扩散转变,后者无需后选择即可观测,是实验可及的多体Zeno效应表现。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Superdiffusive magnetization transport in the XX spin chain with non-local dephasing
本研究在稳态边界驱动下确认XX自旋链中非局域退相干导致超扩散磁化输运,并发现扰动耗散子或添加相互作用会使超扩散转变为普通扩散。
2024-02-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Ballistic transport in the classical Toda chain with harmonic pinning
通过数值模拟,我们研究了一维经典Toda链的非平衡定态(NESS)中的热输运,其中附加的钉扎势破坏了动量守恒。通过朗之万动力学将系统耦合到不同温度下的两个储层来产生NESS。令人惊讶的是,我们发现当钉扎是谐波时,输运是弹道的。我们还发现,在一个周期环与非平衡初始条件和没有水库,能量流振荡没有衰减。最后,3-体情况下的庞加莱截面表明,对于所有测试的初始条件,动力学发生在3维流形上。这些结果表明,具有谐振钉扎的$N$体Toda链可能是可积的.或者,更有可能的是,这将是一个没有动量守恒的不可积系统的例子,其热通量是弹道式的-与目前所有的预期相反。
2018-01-22 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Energy Transport in Weakly Anharmonic Chains
本文研究了一维谐振子晶格中的能量输运问题,该晶格中存在谐振子最近邻耦合和谐振子加四次在位势。正如之前对特定耦合参数进行的数值观察和我们的研究所证实的那样,这种链满足傅立叶定律:长度为N的链在两端耦合到热库,其平均稳态能流与1/N成比例。在理论水平上,我们采用Peierls输运方程的声子,并注意到,除了仅仅交换标签,它承认非简并声子碰撞。这些碰撞导致有限的热传导率。动力学理论的预测进行了比较与分子动力学模拟。在弱非谐性的范围内,分别在低温下,观察到合理的一致性。
2006-02-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Classical transport in a maximally chaotic chain
针对耦合猫映射晶格模型,研究其局部扰动下的遍历性,发现扰动弹道传播、分布因混沌波动致相空间扩散输运,提供了从微观混沌直接推断扩散的实例。
2024-11-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Chaos and anomalous transport in a semiclassical Bose-Hubbard chain
该研究针对半经典区域的Bose-Hubbard链,发现其长链仍存在混合相空间与强反常扩散,极长时间后过渡到正常扩散,反常输运由粒子初始分布决定,并用解析方法验证了结论。
2024-02-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Open XXZ spin chain: Nonequilibrium steady state and strict bound on ballistic transport
本文给出了在(弱)耦合参数下,由Lindblad算符驱动的均匀最近邻Heisenberg XXZ自旋1/2链的非平衡定态的前两阶显式矩阵乘积解.一阶密度算符在热力学极限下成为一个精确的伪局部守恒定律,并通过Mazur不等式得到一个严格的高温自旋Drude重量的下界。对于|Delta| <1,这种Mazur界限是各向异性参数Delta的非零分形函数。
2011-05-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Ballistic transport and boundary resistances in inhomogeneous quantum spin chains
输运现象是物理学的核心,多体和全量子体系中的输运正吸引着越来越多的关注。最近的研究表明,某些量子自旋链在所有能量下都支持激发态的弹道输运。然而,当把两个半无限弹道部分,如XX和XXZ自旋-1/2模型结合起来时,我们的理解突然变得不那么牢固了。采用矩阵乘积态的波函数的anonymous,我们研究在后一种情况下的弛豫动力学。在这里,我们表明,它发生在一个光锥内,其中两个性质不同的区域共存:一个内部的热化趋势很强,和一个外部的支持弹道输运。我们评论的可能性,即使在无限的时间系统支持固定电流,并显示非零Kapitza边界电阻。我们的研究铺平了道路,运输,可积性和局部缺陷之间的相互作用的分析。
2019-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech