Eigenstate Gibbs Ensemble in Integrable Quantum Systems
本征态热化假设意味着,对于一个处于其本征态之一的超大系统,描述任何有限子系统的约化密度矩阵仅由一组{ \it relevant}守恒量确定。在一般的系统中,只有能量起作用,因此本征态出现局部热。另一方面,可积系统具有大量的此类守恒量,因此约化的密度矩阵需要指定无穷多个参数(广义吉布斯熵)。然而,在这里,我们通过对具有给定的有限能量密度的单个本征态的无偏统计抽样,表明即使是这样的可积系统的绝大多数本征态的局部描述实际上也是类似吉布斯的,即只需要本征态的能量密度。稀有的本征态,不能代表的吉布斯系综也可以有效地通过我们的方法和他们的本地性能进行采样,然后显示适当的{ \it截断}广义吉布斯系综描述。我们进一步表明,这些罕见的本征态的存在下,区分模型从通用(不可积)的情况下,并导致系统被描述的广义吉布斯包络在很长一段时间下的一个单一的动力学突然淬火,即使当初始状态是吉布斯一样的本征态的预淬火哈密顿量。
2016-05-30 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quenched dynamics of classical isolated systems: the spherical spin model with two-body random interactions or the Neumann integrable model
研究了具有高斯概率分布的全连通两体相互作用的球自旋模型的哈密顿动力学。在统计物理学框架中,势能是所谓的$p=2$球形无序类型。最重要的是,对于我们的设置,能量守恒动力学是等价的诺依曼可积系统。我们采取初始条件在热平衡,我们随后发展的配置与牛顿动力学由不同的哈密顿量。我们确定了三个动力学阶段取决于参数的初始状态和最终的哈密顿量。我们得到的{ \it全球}动力学可观的数值和分析方法,我们表明,在大多数情况下,他们是出了热平衡。然而,我们注意到,对于来自凝聚相的浅猝灭,动力学接近(虽然不是在)热平衡。令人惊讶的是,对于参数之间的特定关系,全局可观测量符合吉布斯-玻尔兹曼平衡。接下来,我们设置的分析系统的自由度有限的$N$非线性耦合模式。我们评估的模式温度,我们将它们与频率相关的有效温度测量的波动耗散关系在频域中,类似于最近提出的量子可积的情况下。最后,我们分析的$N-1$积分的运动,我们用它们来表明,该系统是在所有阶段的平衡,即使是参数,表现出明显的吉布斯-玻尔兹曼行为的全球可观的。我们详细说明了这些常数的运动后淬火动力学中所发挥的作用,我们简要讨论了可能的描述的渐近动力学的广义吉布斯包络。
2017-12-20 cond-mat.stat-mech
Global large time dynamics and the generalized Gibbs ensemble
研究了宏观大量子系统在突然猝灭下的大时间动力学。我们表明,首先,对于一个通用系统的热力学极限的吉布斯分布正确地捕捉到大的时间动态的全球观测。相反,对于一个可积系统,广义吉布斯系综捕获其全球大时间动力学,只有当系统可以被认为是一些非相互作用的不相关的费米子自由度。广义吉布斯系综捕捉局部量的大时间动力学的条件可能没有那么严格,但这个问题在这里没有系统地解决。
2012-11-29 cond-mat.stat-mech
The generalized Gibbs ensemble as a pseudo-initial state: its predictive power revealed in a second quench
广义吉布斯系综已被证明是相关的放松一个完全可积系统受到量子淬火,在这个意义上,它准确地预测了一些物理变量的稳定值。我们继续进一步质疑它的相关性,给淬火系统的第二次淬火。问题是广义吉布斯系综是否也可以准确地预测松弛系统的第二次淬火的响应。用横向伊辛模型和一维硬核玻色子的两个例子给出了肯定的答案。广义Gibbs系综在可积系统非平衡动力学中的相关性得到了加强。
2011-09-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Pre-asymptotic dynamics of the infinite size Neumann (p=2 spherical) model
在这篇文章中,我们进一步研究了经典的无序p=2球模型的Hamilton动力学,或在可积系统条款,Neumann模型,在无限大的尺寸限制。我们总结了渐近结果,我们中的一些人在最近的出版物中提出的,我们深化了分析的前渐近动力学。我们还讨论了可能的描述的渐近稳定状态的广义吉布斯熵。
2019-02-18 cond-mat.stat-mech
Measuring effective temperatures in a generalized Gibbs ensemble
孤立的量子统计系统在猝灭后很久达到稳态时的局部物理性质一般由吉布斯系综描述,它只涉及它的哈密顿量和温度作为参数。如果系统是可积的,则动力学守恒的额外量会介入对定态的描述。由此产生的广义吉布斯系综涉及一些温度的参数,其中的确定实际上是困难的。在这里,我们认为,在一些简单的模型中,这些参数可以有效地确定通过使用自然观测量的响应和关联函数之间的波动耗散关系,在实验中可以访问的数量。
2017-06-10 cond-mat.stat-mech
Relaxation to Gaussian Generalized Gibbs Ensembles in Quadratic Bosonic Systems in the Thermodynamic Limit
可积量子多体系统被认为平衡到广义吉布斯系综(GGEs),其特征在于运动积分的期望值。我们研究了在热力学极限下精确可解的二次玻色子系统的动力学,并给出了对角奇异性弛豫到GGEs的一般机制。我们分析和明确地表明,一个自由玻色子系统放松从一般(不一定是高斯)的初始状态在一定的物理条件下的高斯广义相对论。我们还展示了在一个精确可解耦合系统中,一个谐振子与玻色子库线性相互作用的高斯广义广义相对论的弛豫。
2019-08-14 cond-mat.stat-mech
Generalized thermalization for integrable system under quantum quench
研究了量子谐振链在局域量子猝灭下的平衡态和广义热化。我们考虑的猝灭作用是连接两个不相交的不同大小的调和链,系统在两个可积集之间跳跃。我们验证了这个无限维希尔伯特空间系统的广义吉布斯包络描述的有效性,并确定在经典系统的子系统之间的平衡。使用Bogoliubov变换,我们表明,淬火前的系统的本征态发展的吉布斯广义包络描述。在猝灭之前更离域(在参与比的倒数意义上)的本征态倾向于更快地平衡。进一步,通过广义Gibbs包络的相空间性质和受激发射的强度,确定了弛豫后期初始态的必要判据,并找出了可能不能用广义Gibbs包络描述的态.
2018-01-22 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Time-dependent generalized Gibbs ensembles in open quantum systems
广义吉布斯系综是描述可积多粒子量子系统在哈密顿量突变后的定态的有力工具。在这里,我们用数字证明,它们可以用于更广泛的一类问题。我们考虑可积系统在弱扰动的存在下,既打破可积性和驱动系统远离平衡的状态。在这些条件下,我们表明,在长时间尺度上的稳定状态和时间演化可以准确地描述(截断)广义吉布斯系综与时间相关的拉格朗日参数,从简单的速率方程确定。以Lindblad算子描述的一维Heisenberg模型为例,将小系统的密度矩阵的数值精确时间演化与基于块对角密度矩阵(对角系综)和仅包含少量近似守恒量的含时广义Gibbs系综的理论进行了比较.
2018-01-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Integrable Digital Quantum Simulation: Generalized Gibbs Ensembles and Trotter Transitions
本文研究了可积数字量子模拟中的Trotter相变,发现系统不会加热至无限温度,且其晚期动力学由离散广义吉布斯系综(dGGE)描述,且在阈值处发生新型新型Trotter相变,表现为局部非零交错磁化化。出现。
2023-06-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Generalized Gibbs ensembles in weakly interacting dissipative systems and digital quantum computers
Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);University of Ljubljana, Faculty for physics and mathematics(卢布尔雅那大学物理与数学学院)
本文提出利用数字量子计算机研究弱耗散可积分系统中的可积分效应,并探讨其在近可积分量子材料中稳定 exotic 状态的可能性。
2025-04-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical manifestation of Gibbs paradox after a quantum quench
研究了不可积顺磁量子伊辛自旋链中量子猝灭后纠缠的传播。调整系统的参数,我们观察到突然增加的纠缠生产率,我们表明,这是有关的出现新的准粒子激发后淬火谱。我们认为,这种现象是非平衡版本的著名的吉布斯悖论有关的混合熵,并证明其特性符合预期来自系统中的非平凡的准粒子谱的量子分辨率的悖论。
2018-09-30 cond-mat.stat-mech
Stiffness of Probability Distributions of Work and Jarzynski Relation for Non-Gibbsian Initial States
我们考虑封闭的量子系统(浴可以集成到其中),其被驱动,即,服从时间相关的哈密顿量。我们的出发点是假设,如果系统在某些初始能量下开始于微正则态,则所得到的功的概率分布可能在很大程度上与特定的初始能量无关。它表明,这一假设有一些深远的影响,例如,这意味着Jarzynski关系对于一大类非Gibbsian初态的有效性。通过对可积和不可积自旋系统的数值分析,我们发现上述假设在所有的例子中都得到了满足。通过分析费米的黄金法则的基础上,我们部分涉及这些发现的适用性的本征态热化anananterior各自的驱动运营商。
2017-10-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Generalized Gibbs Ensemble and string-charge relations in nested Bethe Ansatz
可积模型的非平衡定态被认为是由广义吉布斯熵(GGE)描述的,它包含了模型的所有局域和准局域守恒荷。在这项工作中,我们研究可积晶格模型可解的嵌套Bethe Answer,与群对称$SU(N)$,$N\ge 3$。在这些模型中的贝特Anterior涉及各种类型的贝特rapidities对应的“嵌套”程序,描述的内部自由度的激励。我们表明,一套完整的收费GGE可以从已知的融合层次的传输矩阵。由此产生的电荷在快度空间中的一定区域内是准局域的,并且它们完全固定了每个嵌套层中每种弦类型的快度分布。
2019-11-02 cond-mat.stat-mech nlin.SI
Generalized Gibbs ensemble in integrable lattice models
广义吉布斯系综(GGE)是十年前提出来描述孤立可积量子系统平衡后的观测量。从那时起,GGE已被证明是一个强大的工具来预测在各种可积模型,我们称之为广义热化的过程中的少体观测的弛豫动力学的结果。本文讨论了可积系统中广义均衡和广义热化的几个基本方面。特别是,我们专注于这样的问题:哪些可观的平衡的GGE预测和谁应该发挥作用的浴;什么守恒量可以用来构建GGE;广义热化在非相互作用系统和相互作用系统映射到非相互作用的有什么区别;为什么它是GGE工程时,传统的合奏统计力学失败。尽管近年来人们对这些问题很感兴趣,但还没有给出明确的答案。我们回顾XX模型和横向场伊辛模型的结果。对于后者的模型,我们还报告了原始结果,并表明GGE描述了整个系统的自旋-自旋相关。这使得很明显,不需要在实空间中追踪系统的一部分来实现平衡和应用GGE。在过去,各种统计系综的权重的谱分解揭示了广义本征态热化发生在XX模型(硬核玻色子)中。也就是说,具有相似守恒量分布的哈密顿量的本征态具有相似的少自旋观测值的期望值。在这里,我们表明,广义本征态热化也发生在横向场伊辛模型。
2016-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Failure of the Generalized Eigenstate Thermalization Hypothesis in integrable models with multiple particle species
最近已经观察到,对于XXZ自旋链中的特定量子猝灭,局部可观测量与广义吉布斯包绕(GGE)的预测不平衡。在这项工作中,我们认为,GGE的故障可以归因于广义本征态热化假说(GETH),这一直是主要的候选人来解释的有效性GGE的失败。我们提供了明确的反例GETH,并认为,一般来说,它不持有多个粒子种类的模型。因此,没有理由认为广义相对论应该描述这些可积模型中观测量的长时间极限。
2014-08-21 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of an integrable system
我们在这里提供了一个明确的例子欣钦的想法,有效性平衡统计力学在高维系统不依赖于细节的动态。这一观点得到了广泛的一维户田链,一个可积的非线性哈密顿系统,其中所有的李雅普诺夫指数是零的定义的数值模拟的支持。我们研究放松平衡从非常典型的初始条件,并专注于能量均衡之间的傅立叶模式,在原来的费米-Pasta-Ulam-Tsingou数值实验。我们发现,在一般情况下,即,不是在Toda模式和傅立叶模式彼此接近的微扰状态中,而是在单一温度方面快速达到热平衡。我们还发现,平衡的波动,特别是比热作为温度的函数的行为,是在协议的分析预测从普通吉布斯系综,仍然没有冲突的Toda模型的广义吉布斯系综的有效性。因此,我们的结果表明,即使是一个可积的哈密顿系统达到热化的恒定能量超曲面,所考虑的可观不强烈依赖于一个或几个保守量。这表明,动力学混沌是无关的热化在大- $N$限制,其中任何宏观可观察的读数作为一个集体变量相对于对角化的哈密顿坐标。我们的结果与一般量子系统中的热化问题相关的可能性,即,不可积的,在最后评论。
2021-06-07 cond-mat.stat-mech
Comment on ``Scaling Laws for a System with Long-Range Interactions within Tsallis Statistics''
在他们最近的信[物理。83,4233(1999)],Salazar和Toral(ST)数值研究了具有不可积相互作用的有限伊辛链,其衰减类似于1/r^(d+sigma),其中-d <= sigma <= 0(与ST一样,我们讨论一般维数d)。特别是,他们探索了不可积的相互作用和Tsallis的非广泛统计之间的假定联系。我们指出,(i)不可积相互作用并不比可积相互作用为Tsallis统计提供更多的动机,即,吉布斯统计仍然是有意义的不可积的情况下,事实上提供了一个{ \em完整和准确的治疗};(ii)有不可取的功能ST的方法来调节不可积的相互作用。
2000-05-25 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic symmetry resolved entanglement entropies in integrable systems
发展了一种计算相互作用可积系统中热力学宏态的纠缠分辨Rényi和von Neumann纠缠熵(SREE)的一般方法.我们的方法是基于热力学Bethe的anomaly和Gärtner-Ellis定理从大偏差理论的组合。我们推导出一个明确的简单公式的冯诺依曼SREE,我们表明,符合热力学杨-杨熵的有效宏观状态所确定的电荷部门。专注于XXZ海森堡自旋链,我们测试我们的结果对热态的iTEBD计算,发现很好的协议。作为一个应用程序,我们提供了分析预测的渐近值的SREE量子淬火后。
2022-06-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation Relations for Heat Exchange in the Generalized Gibbs Ensemble
本文研究了两个初始平衡态由广义Gibbs系综描述的量子系统之间的热交换。首先,我们将Jarzynski和Wójcik发现的热交换涨落关系推广到不同广义温度下的量子系统,这些量子系统由广义Gibbs系综描述的平衡态。其次,我们将热交换与Rényi发散之间的关系推广到具有非常一般的初始条件的量子系统,这些关系适用于具有守恒量的量子系统,并且对于可积和混沌区域的量子系统普遍有效。
2017-11-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Scaling of the von Neumann entropy across a finite temperature phase transition
本文用解析方法得到了在$T=T_c$处发生相变到玻色-爱因斯坦凝聚体凝聚的硬核玻色子系统的约化密度矩阵谱和冯诺伊曼熵(VNE)的温度依赖性.它表明,VNE经历了一个交叉从纯对数在T=0纯线性块大小$n$行为$T\geq T_{c}$。对于中间温度,VNE是两个贡献的总和,这两个贡献被确定为冯诺伊曼熵的经典(吉布斯)和量子(由于纠缠)部分。
2008-04-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Iterative construction of conserved quantities in dissipative nearly integrable systems
针对耗散近可积系统缺乏精确解析方法的挑战,提出一种迭代方案,利用破坏可积性的微扰确定主导守恒量,以实现高效的截断广义Gibbs系综描述,并为热力学大系统计算和构造未知守恒量提供新途径。
2024-07-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Complete Generalized Gibbs Ensemble in an interacting Theory
在可积多粒子系统中,人们普遍认为量子猝灭后到达的稳态可以用广义吉布斯系综(GGE)来描述,广义吉布斯系综是由它们大量的守恒电荷构成的。一个关键的问题是,然后确定一个完整的一套这些费用,使GGE提供准确的稳态预测。在这里,我们解决了这个长期存在的问题的情况下,自旋1/2海森堡链明确构建一个GGE,唯一固定的宏观态描述的静态行为后,一般的量子淬火。在我们的方法,很容易推广到其他可积模型的一个关键因素,最近发现的准本地收费。作为一个测试,我们重现确切的后淬火稳定状态的Neel淬火问题之前获得的淬火行动的方法。
2015-08-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Breakdown of the generalized Gibbs ensemble for current-generating quenches
我们建立了可积系统的两个标志:向广义吉布斯系综(GGE)的弛豫和无耗散电荷输运之间的关系。我们证明了前一个是可能的,只有当所谓的Mazur约束的电荷刚度是饱和的局部守恒量。作为一个例子,我们展示了如何一个非GGE稳态与电流可以产生在一维模型的相互作用的无自旋费米子与磁通淬火。此外,一个扩展的广义广义一般均衡涉及准局部守恒量可以制定这种情况下。
2014-05-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Athermality of generalized Gibbs ensembles
SISSA and INFN(SISSA和INFN);University of Birmingham(伯明翰大学)
利用量子资源理论中的非热性概念,量化可积系统在长时下松弛到的广义吉布斯系综与普通热系综的差异,发现后淬火哈密顿量处于基态临界时非热性异常小。
2026-09-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Constructing the generalized Gibbs ensemble after a quantum quench
利用基于精确可解的非相对论理论的数值重整化群,研究了一维玻色气体(如Lieb-Liniger模型所描述的)从抛物阱中释放的非平衡动力学.我们的方法使我们能够跟踪后淬火动力学的气体一直到无限的时间。我们还展示了一个一般的建设,适用于所有的可积模型,已被建议管理这种动态的热力学系综,广义吉布斯系综。我们比较了使用我们的方法观察到的长时间动态从这个合奏平衡的预测。
2013-06-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Engineering generalized Gibbs ensembles with trapped ions
引入广义吉布斯系综(GGEs)的概念来描述可积模型的定态。最近的研究表明,在近可积量子系统中,当受外场驱动和开放时,GGEs也可以稳定。在这里,我们提出了一个弱耗散动力学的驱动器朝向一个稳定状态的GGE,是现实的,以实现在系统中的被困离子。我们概述了工程所需的耗散的耦合,可以实现与离子阱设置的组合,并讨论了实验所需的观测量来检测偏离热状态。我们提出了一种新的混合物种运动模式工程技术在一个阵列的微陷阱,并证明了可能性,使用交感冷却,以构建多体耗散。我们的工作为在开放系统中实验观测广义相对论提供了一个蓝图,并为驱动耗散量子多体问题的量子模拟开辟了一条新的途径。
2020-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quenches in a quasi-disordered integrable lattice system: Dynamics and statistical description of observables after relaxation
研究了准无序可积晶格系统在突然猝灭后的动力学行为及其弛豫态。具体来说,我们认为硬核玻色子在一个孤立的一维几何中存在的准周期的潜力,其强度突然改变,采取系统的平衡。在离域制度中,我们发现,一个身体的观测,如密度,动量分布函数,和占领的自然轨道的弛豫动力学,遵循一个很好的近似,幂律。在该制度下,我们还表明,弛豫后的观测量可以描述的广义吉布斯系综,而这样的描述失败的动量分布和自然轨道职业的存在下,本地化。在临界点,弛豫动力学被发现是慢于在离域相。
2012-11-16 cond-mat.stat-mech
Generalized Gibbs Ensembles of the classical Toda chain
Toda链是具有严格局部守恒律的经典可积系统的最好例子。借助于Dumitriu-Edelman矩阵模型,我们得到了Toda链的广义自由能,从而建立了一个相互作用强度为1/N的一维对数气体的映射. Lax矩阵的(确定性的)局部状态密度被确定为对象,它应该根据广义流体动力学演化。在当前版本中,更正了缺失因子2。
2019-11-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Stationary ensemble approximations of dynamic quantum states: Optimizing the Generalized Gibbs Ensemble
我们重新考虑封闭量子系统的非平衡动力学。特别是我们专注于热化的可积系统。在这里,我们展示了如何广义吉布斯熵(GGE)可以被构造为最佳近似的时间依赖的密度矩阵。我们的程序允许一个系统的建设的GGE由一个约束最小化的距离,后者和真实的状态。此外,我们表明,GGE的熵是一个直接的措施的质量的近似。我们将我们的方法应用到淬冷硬核玻色气体。与标准GGE相比,我们的相关GGE恰当地描述了高阶关联函数。
2014-12-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Quenches in Integrable Field Theories
研究了1+1维可积场论在哈密顿量整体参数突变后的非平衡时间演化。对于文中定义的一类猝灭,我们用一系列形状因子来计算局部算子的一点函数的长时间极限。即使有些微妙之处迫使我们小心处理这个结果,有一个强有力的证据表明,在很长一段时间内,任何本地运营商的期望值可以描述为一个广义吉布斯系综与不同的有效温度为每个本征模。
2010-04-28 cond-mat.stat-mech hep-th
Squeezed ensembles and anomalous dynamic roughening in interacting integrable chains
本文揭示了相互作用可积模型中正则广义热化的失效,发现量子XXZ链易轴区间的无磁涨落初始态会弛豫到由非局域哈密顿量支配的压缩广义Gibbs系综,且各向同性点的弛豫行为依赖于初始态,可由冷原子实验验证。
2023-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.SI
Dissipation in the Generalized Gibbs Ensemble
在这项工作中,我们表明,在一个任意的非平衡过程中的多体系统的耗散有关的两个国家之间的Rényi分歧沿前向和反向动力学在非常普遍的家庭的初始条件。这种关系将耗散功和Renyi发散之间的联系推广到具有守恒量的量子系统,其平衡态由广义Gibbs系综描述。该关系适用于具有守恒量的量子系统,并且可以应用于驱动系统在可积和混沌区域之间的协议。我们证明了我们的想法,考虑一维横向量子伊辛模型,这是由横向磁场的瞬时开关驱动的平衡。
2017-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Generalized Wigner-von Neumann entropy and its typicality
我们提出了一个由维格纳和冯·诺依曼在1929年引入的量子熵的推广[Zeitschrift für Physik 57,30(1929)]。我们的推广适用于量子纯态和混合态。当Hilbert空间的维数$N$较大时,由于典型性,这种广义Wigner-von Neumann(GWvN)熵变得与基的选择无关,并且渐近等于$\ln N$。我们的熵的动态演化也是典型的,让人想起冯诺依曼证明的量子H定理。对于微正则系综,GWvN熵等价于玻尔兹曼熵;对于混合态的子系统,GWvN熵等价于熟悉的冯诺伊曼熵,对于纯态,它是零。GWvN熵可用于导出吉布斯系综。
2019-01-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Relaxation to a Parity-Time Symmetric Generalized Gibbs Ensemble after a Quantum Quench in a Driven-Dissipative Kitaev Chain
广义吉布斯系综的构造是基于最大熵原理的,孤立的可积量子多体系统在量子猝灭后弛豫到广义吉布斯系综。相比之下,没有普遍的和模型无关的定律来支配开放量子系统的弛豫动力学和定态,它们受到马尔可夫驱动和耗散。然而,正如我们所展示的,如果产生系统动力学的Liouvillian具有宇称-时间对称性,那么在量子猝灭之后,驱动耗散系统的弛豫实际上可以由最大熵系综来确定。专注于一个驱动耗散Kitaev链的具体例子,我们表明,类似于孤立的可积系统,宇称时间对称广义吉布斯系综的方法变得明显的局部观测量和动力学的子系统熵的放松。相比之下,由Kitaev链的非平凡非埃尔米特拓扑引起的费米子宇称的定向抽运代表了驱动耗散系统中驰豫动力学所特有的现象。当耗散强度增加时,宇称-时间对称性在一个有限的临界值处被破坏,这就构成了一个急剧的动力学转变,从而限制了最大熵原理的适用性。我们表明,这些结果,我们得到的具体例子的Kitaev链,适用于广泛的类的非相互作用的费米模型,我们讨论了他们的推广到一个非相互作用的玻色子模型和相互作用的自旋链。
2022-11-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Square-root growth of operator entanglement in an integrable brickwork circuit
MTA-ELTE ``Momentum'' Integrable Quantum Dynamics Research Group, ELTE E\"otv\"os Lor\';University, Budapest, Hungary
该研究通过四态砖墙电路中的置换矩阵门构造反例,证明可积系统中算子纠缠可平方根增长,并指出模拟所需键维指数增长。
2026-10-07 cond-mat.stat-mech nlin.SI quant-ph
The Gibbs Paradox and the Physical Criteria for the Indistinguishability of Identical Particles
统计力学中的吉布斯佯谬讨论了混合气体熵的可加性问题。通常的讨论将这种矛盾的情况归因于全同粒子的经典可比拟性,并将解决这个问题的全同粒子不可比拟性归功于量子理论。我们认为,全同粒子的不可压缩性已经是经典力学的一个特征,当用信息和相关熵的语言来处理这个问题时,这一点就清楚地表现出来了。我们查明的物理标准的不变性,是至关重要的吉布斯问题的治疗和它的解决方案与传统热力学的一致性。量子力学提供了一个在经典图景中不可能的量化标准,即量子干涉的可见性或状态重叠的不可解释性程度,如冯·诺依曼所指出的,从而赋予熵表达式数学上的连续性和物理上的合理性。
2018-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quenching the Anisotropic Heisenberg Chain: Exact Solution and Generalized Gibbs Ensemble Predictions
研究了自旋为1/2的可积链中的猝灭问题,其中我们用各向异性海森堡哈密顿量演化反铁磁伊辛模型的基态。对于这种非平凡的相互作用的情况下,基于第一性原理的淬火作用方法的应用程序,使我们能够给出一个精确的描述postquench稳态的热力学极限。我们表明,广义吉布斯系综,实现使用所有已知的本地保守电荷,未能重现精确的淬火行动的稳态和正确预测postquench平衡的物理观测值的期望值。这是支持的对角线合奏内的热力学极限的数值连锁集群计算。
2014-09-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalized hydrodynamics of classical integrable field theory: the sinh-Gordon model
利用广义流体力学(GHD),我们发展了经典可积场论的欧拉流体力学。经典场GHD基于经典场的吉布斯系综的已知形式,类似于量子模型的热力学Bethe anomaly,我们将其扩展到广义吉布斯系综(GGEs)。一般来说,GHD必须同时考虑经典场的孤子模和辐射模。我们观察到,准粒子配方GHD仍然有效的辐射模式,即使这些不显示粒子的性质,在其精确的动力学。我们指出,由于紫外线灾难类似的黑体辐射,辐射模式遭受的分歧,限制了有限平均观测值的集合,这一套是更大的GGES与更高的保守电荷。我们专注于sinh-Gordon模型,它只有辐射模式,并研究输运的畴壁初始问题以及欧拉尺度的相关性在GGEs。我们证实了各种精确的GHD预测,包括那些来自流体动力学投影理论,通过与大都市数值评估比较。
2018-05-14 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Gaussian ensemble for quantum integrable dynamics
我们提出一个高斯系综作为孤立量子可积系统的长时间动力学的描述。我们的方法扩展了广义吉布斯熵(GGE)纳入波动的运动积分。它是渐近精确的经典极限,无论系统的大小,并在适当的条件下,在热力学极限,无论普朗克常数的值。此外,它捕获的经典极限附近的量子校正,有限尺寸的热力学极限附近的校正,并在非局域相互作用的存在下是有效的。高斯系综弥补了经典可积系统和广义系统之间的差距。我们用越来越复杂的例子来说明我们的结果。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Generalized Gibbs Ensembles for Quantum Field Theories
我们考虑孤立系中的非平衡动力学,用量子场论(QFTs)描述。在被准备在一个密度矩阵,这不是一个本征态的哈密顿量,这样的系统预计将放松局部的稳态。在局部守恒律的存在下,这些定态被认为是由适当的广义吉布斯系综描述。在这里,我们证明,为了获得一个正确的描述的定态,有必要考虑到守恒律,是不是(超)本地在通常意义上的QFT,但履行一个显着较弱的形式的地方。我们讨论了我们的结果在一个空间维度的可积QFT的影响。
2015-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of a generalized Gibbs ensemble in photonics
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与工程中心);Université de Neuchâtel(纳沙泰尔大学);Univ. Lille, CNRS, UMR 8523 - PhLAM - Physique des Lasers Atomes et Molécules(里尔大学,法国国家科学研究中心,UMR 8523 - 激光物理原子与分子实验室)
本研究在光子学中实验证实了广义Gibbs集合的形成,通过测量态密度和功率统计验证了可积分系统的守恒量和热化行为。
2026-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.PS
From Non-normalizable Boltzmann-Gibbs statistics to infinite-ergodic theory
我们研究一个粒子浸没在一个热浴中,在存在一个外力的衰减至少一样快的$1/x$,例如一个粒子与一个表面通过Lennard-Jones或对数势相互作用。随着时间的增加,我们的系统接近一个不可归一化的玻尔兹曼状态。我们研究可观的,如能量,这是可积的相对于这个渐近热状态,计算时间和合奏平均。我们推导出一个有用的正则系综,这是定义的平衡,使用最大熵原理,其中的约束是:归一化,有限的平均能量和均方位移随时间线性增加。我们的工作融合了无限遍历理论与玻尔兹曼-吉布斯统计,从而扩大了后者的范围,同时对遍历性的概念有了新的认识。
2018-11-12 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Generalized Thermalization in an Integrable Lattice System
在猝灭之后,可积系统中的观测量可能不会弛豫到标准的热学值,但可以弛豫到广义吉布斯系综(GGE)所预言的数值[M. Rigol等人,物理修订信函98,050405(2007)]。广义广义相对论已被证明可以精确地描述各种一维可积系统中的可观测量,但其成功的原因还没有完全弄清楚。在这里,我们介绍了一个微正则版本的GGE和GGE的基础上的广义解释的本征态热化假设,这是以前介绍的解释热化的不可积系统的理由。研究了光晶格中一维硬核玻色子猝灭后的弛豫。精确的数值计算多达10个粒子的50个晶格位置(~10^10本征态)验证了我们的方法。
2011-04-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quench dynamics and relaxation in isolated integrable quantum spin chains
本文综述了可积量子自旋链中量子猝灭后的动力学。本文对孤立量子系统的弛豫作了一个教学性的介绍,并讨论了(广义)吉布斯系综对稳态的描述。然后,以一个简单的自由费米子模型为例,讨论了猝灭后局域观测量的时间演化的一般特征。在第二部分中,我们介绍了最近的进展,描述淬火动力学的两个关键范例的量子可积模型,横向场伊辛链和各向异性自旋1/2海森堡链。
2016-07-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Variational Gibbs State Preparation on NISQ devices
提出一种新颖的变分量子算法,利用双寄存器CNOT连接结构制备量子多体系统的吉布斯态,在横向场伊辛和XXZ模型上实现高保真度,并验证了在IBM NISQ设备上的可行性。
2024-07-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quench action and Renyi entropies in integrable systems
熵是平衡态统计力学中的一个基本概念,但它在孤立量子系统的非平衡态动力学中的起源还没有完全理解。一个强有力的共识是围绕着这样一个观点,即稳态热力学熵是嵌入在无限系统中的大型子系统的冯·诺依曼纠缠熵。也出于冷原子实验,在这里,我们考虑推广到Renyi熵。我们发展了一种新的技术来计算对角Renyi熵的淬火行动形式主义。在复制品治疗的纠缠熵的精神,对角Renyi熵的广义自由能评估的热力学宏观态依赖于Renyi指数,特别是,它是不一样的描述冯诺伊曼熵。这一结果的技术原因(可能令人惊讶)是对角密度矩阵的矩的计算移动了淬火作用的鞍点。一个有趣的结果是,不同的Renyi熵编码信息的不同区域的后淬火哈密顿量的频谱。我们的方法提供了一个非常简单的证明长期存在的问题,即对于可积系统,对角熵是热力学熵的一半,它使我们能够推广到任意Renyi熵的情况下。
2017-09-06 cond-mat.stat-mech hep-th
Strong Eigenstate Thermalization within a Generalized Shell in Noninteracting Integrable Systems
可积系统不服从强本征态热化假设(ETH),ETH是孤立量子系统热化的一种机制。有人提出,可积系统达到的稳态由广义吉布斯系综(GGE),而不是热平衡描述。我们证明了广义的强ETH对平移不变性的非相互作用可积系统成立。我们的广义ETH指出,任何一对具有相似局部守恒量值的能量本征态在局部可观测量(如局部相关性)方面看起来都是相似的。这个结果告诉我们,对于任何具有宏观局域守恒量的次广涨落的初态,一个可积系统都弛豫到广义广义相对论。与GGE的先前推导相反,它不需要假设初始状态的簇分解性质。
2019-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
A Man Misunderstood: Von Neumann did not claim that his entropy corresponds to the phenomenological thermodynamic entropy
最近,人们的注意力又回到了现在著名的1932年思想实验上。在这个实验中,约翰·冯·诺依曼建立了量子力学冯诺伊曼熵Tr $ ρ\ln ρ$($S_{VN}$)的形式,据说是通过论证它与唯象热力学熵($S_{TD}$)的对应关系。Hemmo和Shenker(2006)重建了冯·诺依曼的思想实验,并认为它未能建立这种期望的对应关系。Prunkl(2019)和Chua(2019)依次挑战Hemmo和Shenker的结果。本文旨在通过重温原文(冯·诺依曼(1996,2018))为当前的辩论提供新的基础。一个彻底的注释冯诺依曼的周期性气体转化提出,随着重建的两个额外的思想实验从文本。仔细观察后发现,冯·诺依曼的目标并不是要在$S_{VN}$和$S_{TD}$之间建立一种联系,就像当前的争论所假设的那样,而是要在$S_{VN}$和吉布斯统计力学熵$S_{G}$之间建立一种对应关系。基于这些理由,我认为,现有的文学歪曲和歪曲他的目标。在冯·诺依曼的可逆气体转化成功之前,需要一个修正的理解才能被明确地授予或否定。
2020-07-13 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph quant-ph
Growth of Rényi Entropies in Interacting Integrable Models and the Breakdown of the Quasiparticle Picture
雷尼熵是著名的冯·诺依曼纠缠熵的概念上有价值的和实验相关的概括。在干净的量子多体系统中,量子猝灭后,它们一般显示出随时间的普遍线性增长,随后是饱和。虽然当纠缠饱和时,有限子系统基本上处于局部平衡状态,但在生长阶段,它确实处于平衡之外。特别是,增长的斜率携带系统的动力学性质的重要信息,其特性是当前研究的一个关键目标。在这里,我们证明了雷尼熵的斜率可以通过时空对偶变换来确定。从本质上讲,我们认为斜率与通过交换空间和时间的角色而获得的模型的熵的定态密度相一致。因此,非常令人惊讶的是,缠结的斜率被表示为平衡量。我们使用这个观察找到一个明确的精确公式,在所有的可积模型的Rényi熵的斜率可处理的热力学Bethe anomalies和可积的初始状态的发展。有趣的是,这个公式只有在冯·诺依曼极限下才能用准粒子图像来理解。
2022-08-03 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Form factors and generalized hydrodynamics for integrable systems
我们的评论涵盖广义流体力学(GHD)的微观基础。作为一种通用的方法,我们开发的形状因子扩展,基态和广义吉布斯系综(GGE)。在后一种情况下,这样得到的结果与GHD的预测进行比较。GHD的一个基石是GGE平均微观电流,其也可以通过采用形状因子来获得。讨论的是第二个,完全正交的方法的基础上的自守恒电流的可用性。
2021-10-10 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Solvable Hydrodynamics of Quantum Integrable Systems
传统的流体动力学理论描述了混沌多粒子系统从局部平衡到全局平衡随时间的演化。在量子可积系统中,局域平衡是由局域广义吉布斯系综或等价的局域赝动量分布来表征的。我们通过求解局部赝动量密度所满足的动力学方程,即“Bethe-Boltzmann”方程,研究了这种模型中局部平衡态的时间演化。与XXZ模型中热膨胀的密度矩阵重整化群时间演化的显式比较表明,即使对于小的系统尺寸,从光滑的初始条件的流体动力学预测也可以非常准确。在Lieb-Liniger模型中也得到了自由膨胀到真空和粒子云之间碰撞的解决方案,该模型模拟了超冷一维玻色气体的实验。
2018-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quasi-local charges and the Generalized Gibbs Ensemble in the Lieb-Liniger model
本文考虑了排斥Lieb-Liniger模型中由守恒电荷的完备基组成的广义Gibbs系综的构造。我们将证明,这是可能的,以不同的地方,以及证明,这种建设总是可能的,只要一个在手,至少有一个完整的基础收费。这个过程使建设基地的收费,拥有良好的定义,有限的期望值给定一个任意的初始状态。我们证明了使用这些费用的上下文中的两个不同的量子猝灭:猝灭的强度在一维气体的相互作用突然从零切换到一些有限的值和释放的一维冷原子气体从一个封闭的抛物面陷阱。虽然我们专注于Lieb-Liniger模型在本文中,这些电荷的建设原则适用于所有可积模型,无论是在连续和晶格形式。
2018-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quench Dynamics in Two-Dimensional Integrable SUSY Models
我们分析了具有无穷多个守恒律的二维量子场论中的猝灭过程,这些守恒律也包括关闭一个$N=1$超对称代数的费米子电荷。虽然在一般的淬火协议诱导打破超对称性,我们表明,有特定的初始状态,确保持久性的超对称性也为动力学的平衡。我们讨论了确定这种状态的条件,作为应用,我们提出了三临界伊辛模型和Sine-Gordon模型在其超对称点的重要情况。我们还讨论了在费米子守恒电荷的存在下的广义吉布斯熵的问题。
2015-11-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th