Connection between quantum-many-body scars and the AKLT model from the viewpoint of embedded Hamiltonians
我们阐明了PXP模型,这是一个量子多体疤痕的标准模型,和AKLT哈密顿量之间的深层联系。利用嵌入哈密顿量的框架,建立了PXP哈密顿量与AKLT哈密顿量之间的联系,阐明了PXP哈密顿量具有与AKLT态相似的非热能本征态的原因.通过这种分析,我们发现这种非热能本征态的存在反映了AKLT哈密顿量的对称性。
2019-08-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body scars as remnants of stable many-body periodic orbits
本文通过大味数玻色子模型研究量子多体疤痕与经典混沌的关系,发现其在半经典极限下不表现混沌行为,且该异常动力学对弱扰动具有鲁棒性,从而对QMBS对应弱不稳定周期轨道的猜想提出反例。
2024-10-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian Quantum Many-Body Scar Phase
本研究提出非厄米多体动力学中的量子多体疤痕(QMBS)相,通过非厄米驱动选择性稳定疤痕波函数以抵消熵增,结合解析与三种模型数值模拟证实其存在及与遍历热相的一阶相变。
2025-07-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body scars from virtual entangled pairs
研究了一维不可积自旋为1的XY模型的弱遍历破缺。我们为它构造了一个精确的,高度激发的本征态,尽管它的大能量密度,可以表示为一个有限的键维矩阵乘积态(MPS)与面积律纠缠解析。当淬火到有限塞曼场时,状态经历具有完美多体复兴的周期性动力学,与其他快速热化的通用初始状态形成鲜明对比。这种动力学可以完全理解为纠缠虚自旋1/2自由度的演化,这反过来又支持了一个广泛的塔的存在强本征态热化假设(ETH)违反多体本征态。由此产生的量子多体伤疤因此具有新颖的起源。我们的研究结果提供了重要的分析洞察量子多体疤痕的性质和纠缠结构。
2020-05-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Deformed Symmetry Structures and Quantum Many-body Scar Subspaces
量子多体疤痕系统通常包含一个特殊的非热子空间(近似)从希尔伯特空间的其余部分解耦。在这项工作中,我们提出了一个一般的结构称为变形对称空间的解耦子空间托管量子多体疤痕,这是不可约部门的简单李群变换的矩阵乘积运营商(或投影纠缠对运营商),其中的纠缠熵被证明服从子体积律标度,从而违反本征态热化假设。一般来说,变形对称空间至少需要具有U(1)子李群对称性,以允许来自某些低纠缠初始态的相干周期动力学。我们列举了几种可能的变形变换的基础上的子群对称性的要求,并恢复许多现有的模型,其疤痕状态不连接对称。特别是,提出了一个二维疤痕模型,它拥有一个周期性的动力学轨道上的所有状态的拓扑有序。
2021-11-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement enhanced metrology with quantum many-body scars
虽然纠缠是量子增强计量学的关键资源,但并非所有的纠缠都是有用的。例如,在多体热化过程中,两体纠缠迅速增长,自然饱和到体积定律。这种类型的纠缠产生在自然界中无处不在,但在大多数量子技术中没有已知的应用。另一方面,真正的多体纠缠的产生、稳定和利用是非常难以捉摸的,但对于量子力学应用来说是非常可取的。最近的研究表明,量子多体疤痕可以有广泛的多体纠缠。然而,这种结构的实际应用的可访问性迄今为止还不清楚。在这项工作中,我们展示了如何使用包含量子多体疤痕的系统来动态地产生稳定的多体纠缠,并描述了如何利用这种结构进行相位估计,其精度超过标准量子极限。关键是一个物理动机修改的哈密顿量,产生各种多体纠缠态通过疤痕子空间中的动力学。
2022-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Systematic construction of quantum many-body scars in frustrated Rydberg arrays
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学与技术研究所);Physics Department, Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences(慕尼黑工业大学自然科学学院物理系);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
本文提出一种图论框架,揭示了在任意晶格中存在两种不同机制的量子多体疤痕,通过局部纠缠态克服轻度受阻,或利用强受阻固定部分晶格,从而揭示了六边形晶格中指数级的疤痕轨迹。
2026-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Systematic construction of scarred many-body dynamics in 1D lattice models
我们介绍了一个家庭的不可积的一维晶格模型,具有强大的周期性复苏下的全球淬火从某些初始产品状态,从而推广的现象最近观察到的里德伯原子量子模拟器的多体疤痕。我们的建设是基于一个系统的嵌入到一个动力学约束的多体系统的单站点酉动力学。我们数值证明,这种结构产生新的家庭的模型与强大的波函数复兴,它包括动力学约束的量子时钟模型作为一个特例。我们发现,这些模型中的疤痕动力学可以分解成一个几乎自由的时钟进动和一个相互作用的瓶颈期,揭示了它们从特殊的初始状态淬火时的异常缓慢的热化。
2019-05-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Eta-Pairing in Hubbard Models: From Spectrum Generating Algebras to Quantum Many-Body Scars
我们重新审视了哈伯德模型中的$η$配对态,并探索了它们与量子多体伤疤的联系,以发现一个普遍的伤疤机制。$η$ -配对由于称为谱生成代数(SGA)的代数结构而发生,从而在谱中产生等间距的本征态塔。我们推广了原来的$η$配对建设,并显示任意图上的几个Hubbard模型表现出SGAs,包括与无序和自旋轨道耦合。我们进一步定义了一个限制谱生成代数(RSGA),并给出了扰动的Hubbard样的模型,保留一个等距塔的原始模型作为本征态的例子。幸存的塔的状态表现出亚热纠缠熵,我们分析得到的参数制度,它们位于大部分的频谱,表明它们是精确的量子多体疤痕。RSGA框架还解释了几个著名的量子疤痕模型中本征态的等距塔,包括AKLT模型。
2020-05-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Many-body Scar Models in One Dimensional Spin Chains
本研究基于$su(2)$代数关系提出构建量子多体疤痕模型的通用方法,可研究高自旋系统疤痕现象,验证了模型热化与不可积性,还可用于探索QMBS在不可积与可积系统间的转变。
2024-03-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Many-body Scars in a Landau Level on a Thin Torus
我们研究了在量子霍尔效应中朗道能级内产生的一个动力学约束对跳跃模型。在填充$ν= 1/3$时,该模型精确地映射到所谓的“PXP模型”上,PXP模型是里德伯原子链的约束模型,该原子链在数值上已知在光谱或量子多体疤痕的中间显示出违反ETH的状态。事实上,特定的电荷密度波配置表现出与PXP模型中相同的复苏。我们推广到填充因子$ν= p/(2p+1)$的映射,并表明该模型是等价于特定的约束Krylov希尔伯特空间内的不可积自旋链。这些导致量子多体伤疤的新例子,表现为特定电荷密度波态的复苏和缓慢热化。最后,我们研究了量子疤痕在一定的哈密顿扰动下的稳定性,这些扰动是由分数量子霍尔物理引起的。
2020-11-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Extracting Quantum Many-Body Scarred Eigenstates with Matrix Product States
本文提出DMRG-S矩阵乘积态算法,在80格点Rydberg阻塞链中提取疤痕本征态,并发现新的精确MPS疤痕态。
2023-07-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Thermalization of exact quantum many-body scars in spin-1 XY chain under perturbation
研究spin-1 XY链中量子多体疤痕在扰动下的热化行为,揭示其稳定性及长程秩序的衰减特性。
2025-12-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Perfect quantum state transfer through a chaotic spin chain via many-body scars
本研究利用量子多体疤痕(QMBS)的弱遍历性破缺机制,证明了在强相互作用和量子混沌自旋链中,通过嵌入热谱中的稀疏QMBS本征态可以实现完美量子态传输,为混沌多体系统在信息传输任务中的应用提供了新途径。
2025-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Phase Transitions in Quantum Many-Body Scars
本研究提出量子多体系统中仅发生于高激发伤疤态的新型相变,通过嵌入带相变的矩阵乘积态实现,数值揭示其机制与相变点附近低熵态的形成相关。
2024-10-09 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body scars from unstable periodic orbits
本文首次发现源自混沌相空间不稳定周期轨道的量子多体疤痕,并证明其满足本征态热化假说,揭示了热化前由近似等间距态塔导致的反常振荡动力学,同时为研究热与非热量子多体疤痕之间的过渡提供了模型。
2024-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
ScarFinder: a detector of optimal scar trajectories in quantum many-body dynamics
针对通用多体哈密顿量中量子疤痕难以识别的问题,提出变分框架ScarFinder,无需疤痕先验知识即可分离疤痕轨迹,在多个模型上验证有效并发现新的完美复兴轨迹。
2025-11-17 cond-mat.str-el quant-ph
Exact many-body scars based on pairs or multimers in a chain of spinless fermions
我们构造了一个无自旋费米子的一维模型哈密顿量,其中$η$ -配对态的无自旋类似物是该模型的量子多体伤疤。这些状态是激发态,并显示子体积纠缠熵标度;它们形成一个能量相等的状态塔(导致Loschelles回声的周期性振荡和它们叠加时初始状态的可观测量的时间演化),并且在弱打破本征态热化假设的意义上是非典型的,而其他激发态是热的。我们扩展的方法,提出了一个塔的疤痕国家位于边缘的布里渊区的多聚体产生的模型。
2022-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body scars
非相互作用量子混沌系统的某些波函数可以在其实空间密度分布的结构中表现出“疤痕”。量子疤痕波函数集中在不稳定的周期经典轨线附近。我们引入了多体量子疤痕的概念,它反映了在希尔伯特空间的某些部分集中的特殊多体本征态的子集的存在。我们证明了Fibonacci链--在51个里德伯原子量子模拟器上实现的具有约束局域希尔伯特空间的一维模型中疤痕的存在[H. Bernien等人,arXiv:1707.04344]。量子疤痕本征态嵌入在整个热化多体光谱中,但令人惊讶的是,它会导致直接的实验特征,例如在实验中发现的电荷密度波态淬火后的鲁棒振荡。我们建立了一个基于单粒子在希尔伯特空间图上跳跃的模型,该模型定量地捕获了L = 32个原子的大系统的伤痕波函数。我们的研究结果表明,伤痕累累的多体带产生了一个新的普遍性类的量子动力学,这开辟了创造和操纵新的国家与长寿的系统,现在适合实验研究的一致性的机会。
2017-11-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Many-Body Scars, Magnon-Pair Condensation, and Hilbert Space Fragmentation in an Anisotropic Heisenberg Model
School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院)
本研究建立了一个可精确求解的各向异性海森堡模型平台,揭示量子多体疤痕、磁子对凝聚与希尔伯特空间碎片化可自然共存。
2026-08-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Ergotropy of quantum many-body scars
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州))
研究量子多体刻痕的 ergotropy,揭示其与纠缠的关联,展示在动态协议中通过全局统一相干旋转注入可提取能量,为量子电池工程提供新思路。
2026-05-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Revivals imply quantum many-body scars
我们得到的一般结果有关的复苏在量子多体系统的能量本征态的纠缠特性的动力学。对于一个初始于低纠缠短程关联态的N个格点的D维晶格系统,我们的研究结果表明,在至多poly(N)的时间后,该态的完美恢复意味着存在“量子多体疤痕”,其数量至少随着N的平方根增长到多对数因子.这些是能量本征态,其能量放置在等间距的阶梯中,并且对于晶格的任何区域,Rényi纠缠熵标度为log(N)加上面积定律项。这表明量子多体伤疤是复活的必要条件,与导致它们的哈密顿量的特殊性无关。我们还提出了近似复苏的结果,复苏的期望值的观测值,并证明复苏的状态的持续时间变得越来越短,系统的大小。
2020-05-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Extreme many-body scarring in a quantum spin chain via weak dynamical constraints
最近已经确定,量子多体结疤可以防止一些孤立的量子系统的热化,从某些初始状态开始。最早证明这一点的模型之一是所谓的PXP哈密顿量,它被用来在理论上模拟一个强相互作用的里德伯原子链的实验。PXP哈密顿量的一个定义特征是一组动力学约束,使得某些状态无法进入动力学。在本文中,我们构建了一类自旋链模型,参数化的离散变量$\ell$,控制的“强度”的动力学约束。我们表明,通过增加$\ell$的约束变得更弱,在这个意义上,更少的状态被排除在动态。PXP哈密顿量是$\ell = 2$的特例。然而,通过削弱对$\ell \geq 4$的约束,我们发现了一个比PXP哈密顿量更极端的量子疤痕版本,疤痕状态的数量在系统大小上呈指数增长。
2021-12-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Uncovering Quantum Many-body Scars with Quantum Machine Learning
本文利用量子卷积神经网络在混沌多体系统中识别量子多体疤痕及其他非热态,并在多个模型及IBM量子设备上验证了其高准确率和实用性。
2025-03-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Orthogonal Quantum Many-body Scars
量子多体伤疤被提出来作为本征态热化假说的反例。这些非典型的状态被观察到在一系列的相关模型作为长期的本地观测值的振荡淬火实验从选定的初始状态。长时间记忆是量子非遍历性的一种表现,通常与纠缠熵的次广延生成有关,后者被广泛用作诊断,用于将量子多体疤痕数字识别为低纠缠异常值。在这里,我们表明,通过添加动力学约束的一个细分正交金属,我们可以构建一个极小模型与正交量子多体疤痕导致持续振荡与无限寿命共存的快速体积定律纠缠产生。我们的例子为量子遍历性和多体纠缠之间的联系提供了新的见解,同时为强关联多组分量子系统中的奇异非平衡动力学开辟了新的途径。
2021-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Many-Body Scars and Weak Breaking of Ergodicity
最近在基于里德伯原子的量子模拟器中发现的持续复苏指出了一种新型动力学行为的存在,挑战了传统的可积性和热化范式。这种新颖的集体效应被命名为量子多体伤疤,类比于体育场台球中单个粒子的弱遍历性破缺。在这篇综述中,我们提供了一个教学介绍量子多体伤疤,并强调新出现的连接与多体系统的半经典量子化。我们讨论疤痕和更一般的路线弱违反遍历性由于“嵌入”代数和非热本征态之间的关系,并强调疤痕在量子技术中的可能应用。
2020-11-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unraveling PXP Many-Body Scars through Floquet Dynamics
通过研究PXP模型离散化动力学,发现PXP疤痕与τ=π/2处Floquet算子本征态绝热相连,并提出高保真制备方案。
2023-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Periodic orbits and quantum many-body scars in integrable spin chains
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
研究可积自旋链中量子多体伤疤与周期轨道的关系,应用周期轨道框架及能量分辨方法,通过贝塞耳假设解析相关本征态和塔间距,建立二者联系,揭示伤疤动力学关键特征可在该框架内理解。
2026-08-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Information Scrambling in Quantum Many-body Scarred Systems
量子多体疤痕系统具有特殊的非热本征态,支持周期性的复苏动力学和弱打破遍历性。本文研究了量子多体疤痕系统中的量子信息置乱动力学,重点研究了"PXP"模型。我们使用的时间有序相关器(OTOC)和Holevo信息作为信息置乱的措施,并应用一个有效的数值方法的基础上矩阵乘积算子来计算它们高达41自旋。我们发现,无论是OTOC和Holevo信息表现出线性光锥和周期性振荡的光锥内的初始状态的疤痕子空间,这是在鲜明的对比,热或多体局域系统。OTOC和Holevo信息的周期性复苏意味着量子混沌的不寻常的崩溃,并不等同于在以前的文献中研究的状态保真度或本地可观的复苏动力学。为了解释线性光锥结构的形成,我们提供了一个基于唯象模型的微扰型计算。此外,我们证明了OTOC和Holevo信息动力学的“PXP”模型可以测量使用里德伯原子量子模拟器与当前的实验技术,并确定可测量的签名使用实验参数。
2022-05-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quasi-Nambu-Goldstone modes in many-body scar models
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Kavli Institute for Theoretical Sciences, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论科学卡弗里研究所)
本文研究了许多体疤痕模型在退化极限下集体相干激发模式的普遍存在,揭示了这些模式数量及其量子数由疤痕塔的准对称性决定,而非哈密顿量的对称性。
2024-07-09 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body scars of spinless fermions with density-assisted hopping in higher dimensions
我们介绍了一类无自旋费米子模型,表现出量子多体疤痕(QMBS)起源于动力学约束的密度辅助跳跃的形式。模型可以定义在任何维度的任何晶格上,并允许空间变化的相互作用。我们构造了一个能量密度有限的本征态塔,并通过研究纠缠熵和关联函数证明了这些QMBS对系统的非热性质负责.还研究了某些初始状态下的失超动力学,证实了QMBS引起的非热化动力学。作为QMBS的另一个刻画,我们给出了一个使QMBS为唯一基态的父哈密顿量。我们还严格证明了唯一性。
2022-10-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Weak Ergodicity Breaking and Quantum Many-Body Scars in Spin-1 XY Magnets
我们研究了$d$维超立方晶格上自旋为1的XY模型,并证明了这个著名的不可积模型拥有一组广泛的具有显著性质的反常有限能量密度本征态。也就是说,它们表现出次广纠缠熵和时空长程序,这两个被认为是不可能在典型的高激发本征态的不可积量子多体系统。虽然一般的初始状态预计热化,我们分析表明,我们构建的本征态导致弱遍历性打破的形式持续振荡的局部观测值以下某些量子猝灭-换句话说,这些本征态提供了一个典型的例子,所谓的“量子多体疤痕。“这项工作为分析研究这种现象的微观起源、动力学特征和稳定性打开了大门。
2019-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Duality between open systems and closed bilayer systems: Thermofield double states as quantum many-body scars
Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所);Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究所);Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心)
研究通过建立开放系统与闭合双层系统的对偶性,揭示热场双重态作为量子多体疤痕的特性,并展示其在多体开放系统中的应用。
2026-01-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Observation of many-body scarring in a Bose--Hubbard quantum simulator
本研究在Bose-Hubbard量子模拟器中利用单位填充态等新初始条件实现了多体疤痕,开发了测量纠缠熵的量子干涉协议,证明疤痕能将系统囚禁于低熵子空间,为超冷原子实验提供了新资源。
2023-05-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Systematic construction of asymptotic quantum many-body scar states and their relation to supersymmetric quantum mechanics
本文提出一种系统构造渐近量子多体疤痕态的方法,将其作为以量子多体疤痕态为基态的母哈密顿量的低能无隙激发态,并揭示了量子多体疤痕与超对称量子力学之间的内在联系。
2025-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Genuine quantum scars in many-body spin systems
本文证明多体量子系统中大量热本征态存在量子疤痕,使其保留初始轨道记忆并微弱破坏遍历性,并在多种自旋模型中验证了该现象的普遍性。
2025-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalized Spin Helix States as Quantum Many-Body Scars in Partially Integrable Models
提出一种通用机制构建具有任意大局部希尔伯特空间维度的部分可积模型,通过在Temperley-Lieb代数生成元组成的可积自旋链中引入可积性破缺项,在非可积子空间中识别出广义自旋螺旋态作为精确量子多体疤痕,揭示了可积性与多体疤痕的联系。
2024-03-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Stability of the many-body scars in fermionic spin-1/2 models
研究自旋1/2费米子系统中多体scars在典型微扰下的稳定性,提出基于物理可观测量的新稳定性度量,并发现小微扰下的额外稳定性及大微扰下与多体局域化一致的遍历性破缺。
2024-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact Quantum Many-Body Scars in Higher-Spin Kinetically Constrained Models
本文用 DMRG-S 算法在高自旋 PXP 及倾斜一维 Fermi-Hubbard 等动力学约束模型中构造精确多体伤疤,揭示更大局部自由度会促进弱遍历性破缺。
2023-07-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Many-Body Scar States with Emergent Kinetic Constraints and Finite-Entanglement Revivals
我们构造了一组精确的,高度激发的本征态的不可积自旋1/2模型在一维,是相关的实验里德伯原子在反封锁制度。这些状态提供了一个新的量子多体伤疤的可解的例子:它们的子体积定律纠缠和相等的能量间隔允许在适当的量子猝灭之后,局部观测值的无限长寿命相干振荡。虽然以前关于疤痕的工作已经解释了这种振荡的出现宏观SU(2)自旋的进动,本模型回避了这种描述,由于一组新兴的动力学约束的疤痕本征态中,是不存在的基础哈密顿量。我们还分析了一组初始状态,产生周期性的复苏,这持续作为近似复苏时,在一个有限的时间尺度上的基础模型被扰动。值得注意的是,这些初始态的一个子集与Lesanovsky所证明的面积律纠缠的Rokhsar-Kivelson态族相吻合,对于与里德堡阻塞原子晶格实验相关的一类模型来说,它们是精确的基态。
2020-01-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Lindblad many-body scars
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);University of Cambridge(剑桥大学);Stony Brook University(石溪大学)
本文研究了Lindblad多体疤痕,探讨了其在量子混沌系统中的特性,包括算子尺寸和纠缠熵的特征,以及在不同模型中的表现。
2026-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Robust quantum sensing in strongly interacting systems with many-body scars
在大多数量子传感方案中,传感器的组成粒子之间的相互作用预计会导致热化和灵敏度降低。然而,最近的理论和实验工作表明,量子多体结疤现象可以减缓甚至阻止热化。我们表明,疤痕可以利用量子传感,是强大的对某些强相互作用。在具有谐波能隙的完美疤痕的理想情况下,尽管存在强相互作用,但最佳感测时间可以发散。我们用两个例子证明了这个想法:一个自旋为1的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用模型,和一个自旋为1/2的混合场伊辛模型。我们还简要地讨论了一些非理想的扰动,并增加了周期性控制,以抑制其对检测的影响。
2021-09-21 cond-mat.str-el quant-ph
Error-Mitigated Simulation of Quantum Many-Body Scars on Quantum Computers with Pulse-Level Control
本文在至多19格点的混合场伊辛链上模拟量子多体疤痕动力学,结合零噪声外推、动力学解耦等误差缓解与脉冲级控制,实现长达40个Trotter步的相干演化。
2023-11-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Parent Hamiltonians for stabilizer quantum many-body scars
School of Theoretical Physics, Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院理论物理学院)
本文提出一种通用方法,通过构造父哈密顿量,将稳定器态作为量子多体疤痕,揭示其在多体系统中的特殊性质。
2026-01-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Fractionalization paves the way to local projector embeddings of quantum many-body scars
本文证明分数化自由度并扩展希尔伯特空间,可将AKLT和PXP等模型纳入局域湮灭子框架,从而简化量子多体疤痕态的构造并揭示与格点规范理论的类比。
2023-05-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamics of entangled domain walls in quantum many-body scars and breakdown of their prethermalization
基于适用于Rydberg封闭链的PXP模型,我们研究了$\mathbb{Z}_2$对称的不同量子多体疤痕态之间拓扑畴壁的动力学行为。研究发现,畴壁不仅具有疤痕的振荡特性,而且还表现出稳定的两体纠缠,其翻转相位差保持不变,显示了其作为量子信息源的潜力.施加一个周期性的驱动场,高频驱动引起从预热化到Floquet局域化的相变。为了研究畴壁作为信息载体的稳定性,我们进一步模拟了它们之间的碰撞,发现它们之间的相互影响可以忽略不计。随后,淬火动力学与畴壁揭示了奇异的物理和非热化疤痕状态的应用潜力。
2022-07-14 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Many-Body Scars and Hilbert Space Fragmentation: A Review of Exact Results
在里德伯原子模拟器和Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)自旋1链模型中发现的量子多体痕(QMBS)表明,弱的遍历性破坏仍然可以导致丰富的实验和理论物理。在这篇综述中,我们提供了一个教学的介绍和概述的确切结果弱遍历性打破通过QMBS孤立的量子系统的帮助下,简单的例子,如费米子哈伯德模型。我们还讨论了各种机制和统一的形式主义,已被提出来包括过多的系统展示QMBS。我们涵盖了等距塔的例子,导致特定的初始状态的确切复苏,以及孤立的例子QMBS。最后,我们回顾希尔伯特空间碎片,一个相关的现象,系统表现出更丰富的各种遍历和非遍历行为,并讨论其连接到QMBS。
2022-06-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Additional quantum many-body scars of the spin-$1$ $XY$ model with Fock-space cages and commutant algebras
Institute of Mathematical Sciences(马哈拉施特拉数学科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Technische Universität München (TUM)(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
本文研究了spin-1 XY模型中基于Fock空间笼子和交换代数的新型量子多体疤痕,揭示了非热态的组织原则和其在多体量子系统中的应用。
2026-02-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body scars in spin models with multibody interactions
本研究提出两种构建含多体相互作用的量子自旋模型的方法,构造出展现不同特征量子多体疤痕的模型,验证了疤痕态与热态的特性差异及特定叠加态的完美周期动力学回复。
2023-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Many-Body Scars: A Quasiparticle Perspective
本综述从准粒子视角探讨量子多体疤痕现象,以 spin-1 XY 模型为例阐述其在全能谱产生稳定准粒子及非平衡现象的机制,并联系对称性构建与 Hilbert 空间碎片化总结了相关进展。
2022-07-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Inverting multiple quantum many-body scars via disorder
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心)
本研究通过通用形式体系揭示无序可将常规量子多体伤疤反转为多体重叠量子多体伤疤,该态影响大无序区非平衡动力学,丰富了非热系统类型并关联了两类弱遍历性破缺机制。
2026-08-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mobility edges through inverted quantum many-body scarring
本文提出将具有体积律纠缠的彩虹态嵌入多体局域化谱中,在数值上发现高纠缠态的狭窄窗口,从而在多体局域化系统中引入迁移率边,作为多体疤痕的补充(反转量子多体疤痕),为本征态热化假说的违背提供新设定。
2023-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body scarring from Kramers-Wannier duality
National Tsing Hua University(国立清华大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Academia Sinica(中央研究院)
研究通过顺序量子电路论证Kramers-Wannier对称性在非可积分模型中控制量子多体刻痕稳定性的作用,揭示其作为生成机制和诊断工具的双重角色。
2025-12-01 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Asymmetric decay of quantum many-body scars in XYZ quantum spin chains
本文证明任意最近邻自旋-$S$ XYZ量子自旋链中存在Granovskii-Zhedanov量子多体疤痕,并利用含时自旋波理论预测其在哈密顿量扰动下呈现线性慢衰减与指数快衰减的非对称行为,该预测得到MPS和iTEBD数值模拟的验证。
2025-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el