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
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
Exploring the many-body localization transition in two dimensions
统计物理学中的一个基本假设是,一般的封闭量子多体系统在它们自己的动力学下热化。最近,多体定域系统的出现对这一概念提出了质疑,挑战了我们对统计物理和量子力学之间联系的理解。本文报道了在二维无序光晶格中观察到的玻色子热相和定域相之间的多体局域化跃迁。与我们的单站点解决的测量,我们跟踪的松弛动力学的最初准备的平衡密度模式,并找到强有力的证据时,接近本地化过渡的发散长度尺度。我们的实验标志着多体局域化的第一次演示和深入表征,在经典计算机上的最先进的模拟无法访问的制度。
2016-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Domain-wall melting as a probe of many-body localization
受到Choi等人最近的光晶格实验的启发。[Science 352,1547(2016)]中,我们讨论了如何使用畴壁熔化来研究多体局域化。首先,通过考虑非相互作用的费米子模型,我们证明了实验可访问的措施是敏感的本地化,因此可以用来检测离域本地化过渡,包括分歧的特征长度尺度。第二,利用含时密度矩阵重整化群方法,我们研究了链上和两条腿梯子上具有排斥相互作用的费米子。所提取的临界障碍强度与现有文献中发现的一致。
2016-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Non-Hermitian Many-Body Localization
多体局域化被证明可以抑制具有时间反演对称性的一般非厄米哈密顿量的复本征能的虚部。我们证明了一个真正的复杂的过渡,我们猜想发生在多体局域化,深刻地影响非厄米相互作用系统的动力学稳定性与非对称跳跃尊重时间反演对称。此外,实复杂的过渡被证明是不存在的非厄米多体系统的增益和/或损失,打破时间反演对称性,即使多体局域化过渡仍然存在。
2019-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-Body Flatband Localization
我们生成具有多体局域化的对称不变系统,这些系统是由带有合适的短程多体相互作用的全带平坦单粒子晶格哈密顿量构成的。这种现象-被称为多体平带局域化(MBFBL)-是基于哈密顿量中的单粒子和相互作用项的对称性,它适用于任何相互作用强度。我们提出了一个发电机的MBFBL哈密顿涵盖相互作用的玻色子和费米子的任意晶格尺寸,我们提供了明确的例子MBFBL模型在一个和两个晶格尺寸。我们还明确地构建了一套广泛的局部积分的MBFBL模型的运动。我们的结果可以进一步推广到长程相互作用以及缺乏平移不变性的系统。
2020-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Lindbladian Many-Body Localization
我们发现了一种新的本地化转变,改变了动力学的相干性在无序的多体自旋系统的马尔可夫耗散。该跃迁发生在Lindbladian超算符的中谱,其本征态在弱无序时服从非厄米随机矩阵理论的普适性,在强无序时表现出非对角自由度的局部化。这种Lindbladian多体局域化防止了由于相互作用而引起的多体退相干,并且有利于相干动力学的鲁棒性,其特征在于相干衰减率的刚性。
2022-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Purification and many-body localization in cold atomic gases
我们提出通过实现一个具有二元无序的玻色-哈伯德链并研究它的非平衡动力学来观察冷原子气体中的多体局域化。特别是,我们表明,测量偶数和奇数站点之间的占领的差异,从一个准备好的密度波状态,提供了明确的本地化签名。作为多体局域相的标志,我们确认,此外,在时间和泊松水平统计的纠缠熵的对数增加。我们的数值密度矩阵重整化群计算无限系统的大小是基于纯化的方法,这使我们能够准确地执行无序平均,从而产生的数据没有任何统计噪声和最大的模拟时间高达10倍以上的清洁的情况下。
2014-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Analytically solvable renormalization group for the many-body localization transition
本文提出了一个简单的、精确可解的一维多体局域化跃迁强随机重整化群模型。我们的方法依赖于一个家庭的RG流参数化的热和本地化阶段之间的不对称性。我们确定的最大不对称性的限制,反映了MBL对罕见的热夹杂物的不稳定性的物理MBL过渡。我们发现一个临界点,是本地化的幂律分布的热夹杂物。临界夹杂物的典型尺寸在过渡区仍然是有限的,而平均尺寸是几何发散的。我们提出了一个双参数标度理论的多体局域化过渡,属于Kosterlitz无核普适性类,MBL相对应于一个稳定的线的不动点与多重分形行为。
2019-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Exact projector Hamiltonian, local integrals of motion, and many-body localization with topological order
在这项工作中,我们构造了一个精确的投影哈密顿与相互作用,这是由相互交换的运营商称为稳定器的总和。该模型是基于最近研究的费米子Creutz阶梯,其中实现了平坦的能带结构和强局域化。这些稳定子是运动的局部积分,由此实现多体局域化(MBL)。所有的能量本征态明确获得,即使在存在的局部障碍。所有的态都是MBL态,也就是说,这个系统是一个完全的多体定域(FMBL)系统。我们证明了该系统具有拓扑序,并且在开边界条件下存在稳定的无隙边缘模。通过数值研究,我们研究了FMBL的稳定性和拓扑序。
2020-06-14 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
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
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
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
Many-body localization in the infinite-interaction limit and the discontinuous eigenstate phase transition
当相互作用比随机性强得多时,局部化还能持续下去吗?如果是这样的话,是不是多体安德森局域化?那么在无限相互作用极限下的局域化跃迁呢?为了解决这些问题,我们研究了自旋链模型中的多体局域化(MBL),该模型模拟了具有无限强度投影和适度准周期调制的Rydberg阻塞量子模拟器。采用精确对角化,Krylov典型性技术,并随时间演变的块抽取,我们确定了一个受约束的MBL相位稳定的纯准随机横向场的证据。值得注意的是,受约束的MBL转变可以体现为不连续的本征态相变,其不连续性的性质显着抑制了困扰大多数常规MBL转变的数值研究的有限尺寸漂移。通过量子动力学,我们发现,旋转调制场从平行到垂直于投影轴诱导的对角和约束MBL相位之间的本征态跃迁。有趣的是,约束MBL中的纠缠熵增长遵循双对数形式,而在接近对角极限时则变为幂律。通过揭示受限MBL运动积分中受限非局域效应的重要性,我们证明了这个新发现的绝缘态不是多体Anderson绝缘体。我们的预测可以在里德伯实验中得到验证。
2022-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body localization in Ising models with random long-range interactions
本文从理论上研究了具有随机长程自旋-自旋相互作用$V_{ij}\propto\left|i-j\right|^{-α}$的一维Ising自旋链中的多体局域化相变,其中相互作用范围$α$的指数可以从零到无穷大调节.通过精确对角化,我们计算了半链纠缠熵和能谱统计,并利用它们来表征在无限温度和足够大的无序强度下向多体局域化相的相变。我们执行有限尺寸标度提取临界无序强度和临界指数的发散局域化长度。随着$α$的增加,临界指数在大约$α=1$处急剧增加,然后逐渐减小到在无序短程相互作用自旋链中较早发现的值。对于$α<1$,我们发现该系统主要是本地化和无序强度的增加可能会驱动两个多体局域相之间的过渡。相比之下,对于$α>1$,转变是从热化相到多体局域化相。我们的预测可以通过可编程随机长程相互作用的离子阱量子模拟器,或者随机分布的里德堡原子或晶格中的极性分子进行实验测试。
2016-10-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
The many-body localization transition
我们利用精确对角化方法研究了自旋为1/2的无规场链中的多体局域化跃迁。我们检查每个多体本征态内的相关性,查看所有状态,从而有效地在无限温度下工作。对于弱随机场的本征态是热的,正如预期在这个非定域,遍历阶段。对于强随机场,本征态是局域的,只有短程纠缠。我们粗略地定位了局域化跃迁,并研究了相关性的概率分布,发现这种非零温度下的量子相变可能表现出无限随机标度。
2010-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
From chaos to many-body localization: some introductory notes
本文以受驱转子为经典混沌范式,讨论量子相干性导致的动力学局域化与Anderson局域化,介绍无无序下的多体局域化并给出相互作用自旋链中识别该现象的实用方法,为相关领域提供导论性梳理。
2019-03-29 cond-mat.stat-mech
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 Localization in Clean Chains with Long-Range Interactions
本文通过精确对角化研究无无序的平移不变量子链,发现强长程库仑相互作用可诱导多体局域化,归因于准无序,但实空间对称性导致不完全局域化。
2023-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech 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
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
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 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
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
Scale Invariant Entanglement Negativity at the Many-Body Localization Transition
多体局域化跃迁的确切性质仍然是一个悬而未决的问题。在许多研究中,人们都假设了在这一点附近尺度不变性的出现,但是对这一现象的直接观察仍然缺乏。在这里,我们实现了这一点,通过研究的对数负和互信息之间的不相交的块大小不同的多体局域化过渡。两个长度尺度,块大小和它们之间的距离,提供了一个明确的定量探针的规模不变性跨越不同的长度尺度。我们发现,在过渡点,对数负服从一个规模不变的指数衰减的比例块分离的大小,而互信息服从多项式衰减。微观模型中量子关联的标度不变性为利用张量网络技术研究临界本征态的分形结构提供了方向,并为多体局域化跃迁理论提供了约束。
2019-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech 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
Ultraslow Growth of Number Entropy in an l-bit Model of Many-Body Localization
通过构建具有指数局域化l-bit和指数衰减相互作用的随机线路模型,证明数熵超慢增长可与多体局域化相容,从而说明微观模型中的数熵增长不能排除多体局域化。
2024-11-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Strong and Weak Many-Body Localizations
多体局域化(MBL)的许多方面,包括MBL阶段的动态分类,仍然难以捉摸。本文通过实空间重整化群(RSRG)分析,提出了两种不同类型的MBL相:准周期势诱导的“强MBL”相和随机势诱导的“弱MBL”相。强MBL相和弱MBL相的区别在于它们的热包裹体和纠缠熵的不同概率分布:强MBL相的指数衰减,而弱MBL相的幂律衰减。我们进一步讨论了潜在的机制,以及具有两种不同类型的MBL阶段的实验意义。由QP势诱导的强MBL为量子信息的存储和处理提供了一个更稳定和更有前途的平台。
2019-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Observation of Slow Dynamics near the Many-Body Localization Transition in One-Dimensional Quasiperiodic Systems
在足够强的无序或准周期场的存在下,相互作用的多体系统可能无法热化,并成为多体局域化。相关的跃迁是特别感兴趣的,因为它不仅发生在基态,但在一个扩展的范围内的能量密度。到目前为止,理论研究的转变主要集中在真正的随机无序的情况下。在这项工作中,我们的实验和数值研究的制度接近的多体局域化过渡的准周期系统。我们发现密度不平衡的缓慢松弛接近过渡,惊人的相似的行为在真正的随机系统的过渡附近。发现这种动态在接近过渡时不断减慢,并允许对过渡点进行估计。我们讨论这些缓慢的动力学可能的微观起源。
2018-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Detecting Many-Body-Localization Length with Cold Atoms
考虑到光晶格中的超冷原子,我们提出了研究猝灭动力学中多体局域化(MBL)长度和临界性的实验方案。通过精确对角化的数值模拟,我们表明,在MBL阶段的扰动密度分布后,本地淬火保持指数本地化后淬火动力学。长时间动力学后,这个密度分布的大小定义了一个本地化长度,这往往会发散在MBL遍历过渡,因为我们增加了系统的大小。确定的本地化过渡点同意与以前的精确对角化计算使用其他诊断。我们的数值结果提供了证据,违反哈里斯-Chayes界的MBL临界。临界指数$ν$可以从我们提出的动力学过程中提取,然后可以直接用于实验中,以确定是否哈里斯-Chayes-绑定持有MBL过渡。这些建议的协议,以检测本地化的关键性是合理的基准,以良好的非相互作用的3D安德森局域化的结果。
2018-02-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal spectral form factor for many-body localization
我们从理论上研究存在于多体局域系统的光谱深处的相关性。一个精确的解析表达式的频谱形状因子的泊松谱,可以得到,并示出同意的数值结果表现出多体局域化的两个模型:一个无序的量子自旋链和一个唯象的$l$位模型的基础上存在的局部积分的运动。我们还确定了一个普遍的制度,是不敏感的全局态密度以及光谱边缘效应。
2021-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Enhanced localization in the prethermal regime of continuously measured many-body localized systems
本研究探讨多体局域化与多体量子芝诺效应的相互作用,发现在预热区中,当系统耦合到含局域费米子布居测量的环境且参数选择适当时,多体局域化特征会增强。
2024-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ergodicity breaking in a model showing many-body localization
研究了自旋链量子态演化过程中用返回概率度量的遍历性破缺。在非遍历阶段,一个量子态在希尔伯特空间的一个小得多的分数中演化,这比广泛的可观测量守恒所允许的要小得多。通过参与率随系统大小的反常标度,我们被引导来考虑波函数系数的分布,这是现代安德森局域化研究中可观察到的标准。最后,我们提出了一个标准的遍历性破坏(多体局域化)过渡的基础上,这些分布是相当强大的,非常适合于广泛的一类问题的数值研究。
2013-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body Localization and Symmetry Protected Topological Order
最近的工作表明,高度激发的多体局域本征态可以表现出对称性和拓扑秩序的破坏,包括在平衡时禁止这种秩序的维度。在本文中,我们通过一维自旋链的Haldom相和二维拓扑Ising顺磁体的明确例子,将这种分析推广到离散对称保护序。我们评论扩展这些结果的情况下,保护对称性是连续的挑战。
2014-04-14 cond-mat.quant-gas 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
Probing Many-Body Localization by Spin Noise Spectroscopy
我们提出应用自旋噪声谱(SNS)来探测无序自旋系统中的多体局域化(MBL)。SNS方法是探测自发自旋涨落的相对非侵入性技术。我们在这里表明,通过互相关SNS与两个探测光束获得的自旋噪声信号可以用来分离MBL阶段从非相互作用的安德森本地化阶段和离域(扩散)阶段在所研究的模型,我们数值计算实时自旋噪声信号和它们的功率谱。对于典型的无序XXZ自旋链的情况下,我们也开发了一个简单的唯象模型。
2015-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-Body Localization in Translational Invariant Diamond Ladders with Flat Bands
本文研究具有稳定平带的平移不变金刚石梯,证明无淬火无序时相互作用可诱导多体局域化,并通过热化违反、谱性质及多种动力学和纠缠指标加以验证。
2023-05-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body localization and delocalization from the perspective of Integrals of Motion
本文从运动积分的角度研究了多体局域化和离域问题。MBL可以通过宏观上许多局部IOM的存在来理解。然而,IOMs存在于所有的多体系统,和非本地化的IOMs确定的MBL过渡的遍历侧的属性了。在这里,我们探索他们的性质,使用我们的位移变换的方法。我们将展示如何使用IOM作为运算符数量的扩展来计算不同的数量。对于所有值的障碍,典型的IOM本地化,这表明罕见的波动在理解离域过渡的重要性。
2016-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thouless time analysis of Anderson and many-body localization transitions
无序系统的谱统计编码无扰和海森堡时间尺度,其比率决定系统是混沌还是局域化。识别系统的大小和无序的量子多体系统的无序时间的无序强度标度与3D和5D安德森模型的结果之间的相似性,我们认为,两个参数的标度分解在附近的过渡到本地化的相位信号subdiffusive动态。
2020-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many body localization in the presence of a single particle mobility edge
在一维准周期势场中,非相互作用粒子可以经历定域-离域跃迁。最近的研究表明,这种转变转化为一个多体局域化(MBL)的相互作用后,过渡。研究还表明,对于某些类型的准周期势,单粒子谱中可能会出现迁移率边缘。在这里,我们调查的影响,在两个模型中的相互作用,这样的流动性边缘。利用有限尺寸系统的精确对角化技术,我们计算了能级间距分布、纠缠熵的时间演化、光学电导率和探测MBL的返回几率。我们发现,MBL确实发生在我们研究的两个模型之一,但纠缠似乎增长速度比与其他MBL系统不同的时间。
2015-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body localization transition from flatband fine-tuning
具有相互作用的平移不变平带哈密顿量导致多体局域化跃迁。我们的模型是从单粒子晶格主办的混合平坦和色散带,并配备了微调两体相互作用。微调的相互作用的结果在一个广泛的本地保守的收费和碎片的希尔伯特空间成不可约的部门。在每个扇区中,守恒电荷源自平带,并作为一种有效的无序,在相互作用强度变化时诱导遍历和局部化相之间的过渡。这样的微调是可能的,在任意晶格尺寸和任何多体统计。我们目前的计算证据,这种过渡与无自旋费米子。
2021-04-22 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
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
Quantum quenches and many-body localization in the thermodynamic limit
利用热化指标和数值关联集团展开方法研究了无序一维硬核玻色子模型在热力学极限下的多体局域化。我们表明,从离域状态淬火后的平衡,动量分布表明冻结在更高的值比在热平衡的单粒子相关性。离域到本地化过渡的位置,确定的故障热化与无序强度的增加,被发现是一致的,从通过完全精确的对角化有限链的水平统计值。我们的结果有力地支持了在热力学极限下多体局域相的存在。
2015-04-23 cond-mat.stat-mech
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