Drive-induced many-body localization and coherent destruction of Stark many-body localization
研究了直流和方波交流电场共同作用下相互作用系统的多体局域化现象。首先,半经典地得到了动力学局域化、Wannier-Stark局域化的相干破坏和非相互作用极限下的超Bloch振荡的条件。在相互作用(和限制/无序势)的存在下,对于足够大的场强,单独的静态场导致“斯塔克多体局域化“。我们发现,在存在一个额外的高频交流场,有两种方式保持MBL完好无损:无论是通过共振驱动的振幅比的驱动器($A/ω$)的频率被调谐在非相互作用的限制或非共振驱动的动态本地化点。值得注意的是,$A/ω$调谐远离动态定位点的共振驱动导致\emph{coherent destruction of Stark-MBL}。此外,如果$A/ω$在零直流场问题的动态局部化点处调谐,则纯(高频)AC场也可以引起MBL相位。
2020-09-01 cond-mat.dis-nn
Bath-induced decay of Stark many-body localization
我们研究了与退相浴耦合的相互作用斯塔克定域系统的弛豫动力学,并将其行为与传统的无序诱导多体定域系统进行了比较。具体来说,我们研究了偶和奇站点之间的人口不平衡的动力学,和冯诺伊曼熵的增长。对于一个大的电势梯度,不平衡被发现衰减的时间尺度上的增长与Wannier-Stark倾斜二次方。对于非相互作用系统,它表现出指数衰减,在有限相互作用存在下,它变成拉伸指数衰减。这是不同于一个系统与无序诱导的本地化,其中的不平衡表现出拉伸指数衰减也消失的相互作用。作为另一个明显的质的区别,我们没有发现冯诺伊曼熵的数学缓慢增长,因为它是在无序系统中发现的。我们的发现可以立即用光晶格中的超冷原子进行实验验证。
2019-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Stark Many-Body Localisation Under Periodic Driving
本文研究周期驱动下多体斯塔克系统中局域化的稳定性,发现除特殊共振频率附近外局域化保持稳定,并通过解析论证和数值证据证明无无序破缺遍历性对驱动具有鲁棒性。
2024-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Discrete time crystal enabled by Stark many-body localization
离散时间晶体(DTC)近年来受到越来越多的关注,但大多数DTC模型及其性质都是在无序平均后才得以揭示。在这封信中,我们提出了一个简单的无无序周期驱动模型,表现出非平凡的DTC秩序Stark多体局域化(MBL)稳定。我们证明了DTC相的存在,从微扰理论的分析和令人信服的数值证据,从可观测的动力学。新的直接转矩控制模型为进一步的实验研究提供了新的思路,加深了对直接转矩控制的理解。由于DTC序不需要特殊的量子态制备和强无序平均,因此它可以在具有噪声的中间尺度量子(NISQ)硬件上自然地实现,并且具有更少的资源和重复次数。此外,除了鲁棒次谐波响应外,在Stark-MBL DTC相位中还存在着随机或准周期MBL DTC所不存在的鲁棒拍频振荡。
2023-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Exploring Unique Characteristics in Stark Many-Body Localization
本研究探索无无序的Stark多体局域化,通过相图、畴壁对纠缠熵的影响及OTOC行为,揭示其独特纠缠特性,深化对Stark势系统纠缠性质的理解。
2025-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.other quant-ph
Stark many-body localization with long-range interactions
本文研究一维无自旋费米子中长程相互作用对 Stark MBL 的影响,通过相图和 TDVP 动力学揭示强相互作用下系统始终局域化且 Hilbert 空间碎片化抑制热化。
2023-07-23 cond-mat.dis-nn
Many-body localization of bosons in optical lattice: Dynamics in disorder-free potentials
研究了倾斜光晶格中玻色子的多体斯塔克局域化现象。尽管Stark定域化不需要无序,但在足够强的无序中,它与众所周知的多体局域化(MBL)非常相似。不仅平均能隙比达到泊松值作为局域化的特征,而且本征态也表现出标准MBL的多重分形特征。斯塔克局域化使空间分离的热和本地化的相位共存的谐波陷阱类似于费米子。斯塔克定域也可能导致粒子在反向谐波场中的壮观捕获,这可能被天真地认为是一种不稳定的配置。
2020-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Stark-Many body localization in interacting infinite dimensional systems
School of Chemistry, Tel Aviv University(特拉维夫大学化学学院);Department of Physics, University of Michigan(密歇根大学物理系);Department of Physics, Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本古里安大学物理系);The Raymond and Beverley Sackler Center for Computational Molecular and Materials Science, Tel Aviv University(特拉维夫大学雷蒙德和贝弗利萨克勒计算分子与材料科学中心)
研究了强场多体局域化在无限维相互作用系统中的输运特性,发现电场强度与相互作用强度的关系影响输运行为,从正常扩散到亚扩散再到超扩散,最终出现局域化。
2023-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
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
Stark many-body localization transitions in superconducting circuits
最近的数值计算和实验研究揭示了线性势作用下相互作用系统中的无无序多体局域化(MBL),称为Stark MBL。基于超导电路的量子模拟已经广泛地研究了由无序引起的常规MBL。在这里,我们考虑两种类型的超导电路中的斯塔克MBL,即,超导量子位的一维阵列,以及量子位之间的非局部相互作用由谐振器总线介导的电路。利用有限尺寸标度坍缩理论,计算了高激发本征态的纠缠熵和参与熵,得到了临界线性势$γ_{c}$的下界.此外,我们还研究了Stark MBL的非平衡性质。特别是,我们观察到的不平衡的异常松弛,占主导地位的幂律衰减$t^{-ξ}$。当$γ<γ_{c}$时,指数$ξ$满足$ξ\propto|γ-γ_{c}|^ν$,而对于$γ\geq γ_{c}$,指数$ξ$为零,这可以用来估计$γ_{c}$。我们的工作表明,超导电路是一个很有前途的平台,调查的斯塔克MBL过渡的临界特性。
2021-07-17 cond-mat.dis-nn quant-ph
Stark many-body localization on a superconducting quantum processor
量子模拟器,由于其高度的可调性和控制性,允许观察封闭量子多体系统的精细方面,无论是热化发生的状态,还是它因无序的存在而停止的状态。后者,被称为多体局域化(MBL)现象,描述了非遍历行为,是动态确定的本地信息的保存和缓慢的纠缠增长。在这里,我们提供了一个精确的观察这种现象的情况下,现场能源景观不是无序的,而是线性变化,模仿斯塔克MBL。为此,我们构建了一个由32个超导量子比特组成的量子器件,忠实地再现了不可积自旋模型的弛豫动力学。我们的研究结果描述了实时演化的规模超过了目前在经典计算机中精确模拟所能达到的规模,标志着量子优势的开始,从而为量子计算作为解决失衡多体问题的资源铺平了道路。
2020-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disorder-free localization with Stark gauge protection
在量子多体物理学中,不变性规范理论中的无无序定域给出了一个违反直觉但却有力的遍历性破缺框架。最近已经解决了这种现象的脆弱性存在的规范打破错误,但没有计划已经能够可靠地稳定无障碍本地化通过所有可访问的演化时间,同时保持无障碍的属性。在这里,我们介绍了\textit{Stark gauge protection}的概念,它需要一个规范对称本地(伪)发电机加权斯塔克潜力的线性和。使用精确对角化和Krylov为基础的方法,我们展示了该计划如何可以稳定,甚至提高无序本地化对规范破坏错误$\mathrm{U}(1)$和$\mathbb{Z}_2$规范理论的所有可访问的演化时间,而不诱导\textit{bona fide}斯塔克多体局域化。我们通过马格努斯展开表明,斯塔克规范保护下的动力学是由一个有效的哈密顿量描述的,其中规范破缺项被局部抑制的保护强度和另外的物质网站指数,我们认为这是稳定本地化的主要原因到所有可访问的时间。我们的方案在现代超冷原子实验和光镊里德伯原子装置中是可行的。
2022-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Many-body localization in a tilted potential in two dimensions
多体系统中的热化可以通过施加线性增加的电势来抑制,这被称为斯塔克多体局域化。在这里,我们调查的命运,这种现象的二维无序晶格上的$24 \times 6$网站。类似于一维的情况下,“密度极化”的区域可以作为瓶颈的传输和热化实验室的时间尺度。然而,与一维情况相比,当涉及额外的空间维度时,需要显著更强的电势梯度来防止热化。这种差异的起源和实验的影响进行了讨论。我们认为,离域一般是有利于典型的国家在二维斯塔克多体系统,虽然nonergodicity仍然可以观察到一个特定的选择初始状态,如那些在实验中探测。
2022-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Stark localization of interacting particles
University of Geneva(日内瓦大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学)
研究了在外部线性势能作用下,相互作用量子粒子的超指数谱局部化现象,证明了其在任意N和相互作用强度下的持续性。
2026-02-26 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Robustness of Stark many-body localization in the $J_1$-$J_2$ Heisenberg model
斯塔克多体局域化(SMBL)是在具有近似均匀空间梯度场的相互作用系统中观察到的一种现象。与传统的多体局域化现象相比,SMBL不需要无序。在这里,我们研究SMBL的自旋$1/2$描述的海森堡模型,包括一个次近邻交换耦合。通过采用精确对角化方法和时间演化计算,我们分析了两个能级间距比(LSR)统计的哈密顿模型,以及从一个给定的初始状态的系统的动力学。我们的结果表明,零场在我们的有限系统,LSR统计表明本地化,而动力学表现出热化,这已被归因于有限尺寸效应。稍微不均匀的场梯度,LSR统计预测同意非常好的物理量的动态表示离域和本地化的小和大的场梯度,分别。更有趣的是,我们发现,本地化是强大的下一个最近邻耦合的哈密顿量的存在。此外,这种耦合可以被调谐以增强系统中的SMBL,这意味着与传统的最近邻各向同性海森堡模型相比,可以获得更小的场梯度的局部化制度。
2022-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From Ergodicity to Many-Body Localization in a One-Dimensional Interacting Non-Hermitian Stark System
本文研究了一维相互作用非厄米Stark模型,发现在周期边界条件下存在实复转变、拓扑相变和非厄米Stark多体局域化(MBL)转变,并通过能级统计和动力学演化揭示了这些相变特征。
2023-11-23 cond-mat.dis-nn quant-ph
Dynamics of a Many-Body-Localized System Coupled to a Bath
将一个多体定域系统耦合到一个耗散浴中必然导致离域。在这里,我们调查随之而来的弛豫动力学的性质和它所持有的多体局域化状态的信息。我们制定了相关的林德布拉德方程的局部积分的运动的局部哈密顿量。这允许将局域态深处的量子演化映射到易于处理的经典速率方程。我们考虑两种不同类型的耗散相关的超冷原子系统:由于非弹性散射的晶格激光器和粒子损失的退相。只有后一种机制显示出明显的影响相互作用的弛豫观测。
2016-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Investigating Stark many-body localization with continuous unitary transformation flows
采用Tensorflow Equations方法研究均匀电场下相互作用费米子系统的遍历性到局域化转变,发现1D中存在随系统尺寸消失的有限场局域化转变,而2D中特征不明显且有限尺寸效应强。
2025-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Local integrals of motion and the stability of many-body localisation in Wannier-Stark potentials
该研究针对无无序的Wannier-Stark势系统,显式计算局域运动积分(LIOMs),揭示相互作用、线性势斜率、弱简谐势及无序对LIOMs局域化性质的不同影响,补充了无无序多体局域化体系的运动积分研究。
2024-02-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finding matrix product state representations of highly-excited eigenstates of many-body localized Hamiltonians
多体局域化的一个关键性质是多体局域化哈密顿量的高激发本征态的面积律纠缠,即量子粒子在既有淬火无序又有相互作用的系统中的局域化。矩阵乘积态(MPS)可以有效地表示一维低纠缠(面积律)波函数。MPS的一个重要应用是广泛使用的密度矩阵重整化群(DMRG)算法,用于寻找一维哈密顿量的基态。在这里,我们描述了两种算法,移位和反转MPS(SIMPS)和激发态DMRG,发现高激发态的多体局域哈密顿量。激发态DMRG使用修改的扫描过程来识别本征态,而SIMPS是移位-逆过程,其多次将移位的哈密顿量的逆应用于MPS以投影出目标本征态。为了证明这些方法的力量,我们验证了本征态热化假设(ETH)的故障在多体局域相位的随机场海森堡模型,显示在MBL相位的纠缠饱和,并产生本地激发。
2015-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
From ergodicity to Stark many-body localization in spin chains with single-ion anisotropy
本研究探讨了具有单离子各向异性的自旋链中的Stark多体局域化现象,发现近恒定梯度磁场和单离子各向异性均可抑制热化,且两者竞争时有利于离域化,为局域化机制提供了新见解。
2024-01-06 cond-mat.dis-nn quant-ph
Evidence for unbounded growth of the number entropy in many-body localized phases
我们研究了具有势无序的一维相互作用多体系统中的数熵$S_N$ --它表征子系统之间的粒子数涨落--在猝灭之后。我们发现的证据表明,在该制度,预计将显示多体局域化(MBL)和纠缠熵增长的$S\sim \ln t$作为时间的函数$t$,数熵增长为$S_N\sim\ln\ln t$,表明继续粒子运输在一个非常慢的速度。我们证明,这种增长是一致的纠缠和数熵最近建立的非相互作用系统之间的关系。
2020-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Time Evolution of Many-Body Localized Systems with the Flow Equation Approach
相互作用和淬火无序之间的相互作用可以导致远离平衡的丰富的动力学量子现象,特别是当多体局域化阻止系统完全热化时。为了解决这个有趣的问题,我们发展了一种半解析流方程方法来研究强无序相互作用量子系统的时间演化。我们将这种技术应用于一个原型模型的相互作用无自旋费米子在一个随机的现场潜力在一个和两个维度。主要结果包括:(i)在一维中表征多体局域相的运动局部积分的显式构造,最终将微观模型与唯象描述联系起来,(ii)首次在二维中计算这些量,和(iii)在本地化阶段的实时动态的调查,揭示了$l$的关键作用-比特相互作用以增强失相和弛豫。
2017-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Control of Many-body Localized States
我们提出并分析了一种新的方法来相干控制和操纵的量子自由度的无序,相互作用系统中的多体局域相。我们的方法利用了多体局域化的一些独特的功能:缺乏热化,局部间隙的光谱,和缓慢的退相。使用量子相位估计技术,我们展示了一个协议,使本地准备的多体系统到一个有效的本征态。这导致了编码信息和控制相互作用的能力,而无需对底层哈密顿量的完全微观知识。最后,我们分析了弱耦合到外部浴的影响,并提供了我们的协议的保真度的估计。
2015-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Efficient variational diagonalization of fully many-body localized Hamiltonians
我们介绍了一个酉矩阵乘积算子(UMPO)为基础的变分方法,近似地找到所有的本征态的完全多体局域化(fMBL)的一维哈密顿量。变分优化的计算成本与系统尺寸成线性比例,对于固定的键尺寸的UMPO分析。我们证明了我们的方法的有用性,考虑海森堡链在一个强无序的磁场,我们比较近似精确对角化的结果。
2015-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Obtaining highly-excited eigenstates of many-body localized Hamiltonians by the density matrix renormalization group
多体定域哈密顿量的本征态具有低纠缠。我们采用非常成功的密度矩阵重整化群方法,这通常是用来找到适度纠缠的基态的局域哈密顿量,找到个人的高激发本征态的许多机构局域哈密顿量。这种适应建立在这种本征态的独特空间结构上。我们基准我们的方法对研究良好的随机场海森堡模型在一维。在中度到大的混乱,我们发现,该方法成功地获得高精度的激发本征态,从而使MBL系统的研究在更大的系统尺寸比那些访问精确对角化方法。
2016-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Universal algebraic growth of entanglement entropy in many-body localized systems with power-law interactions
幂律相互作用在各种各样的物理系统中起着关键作用。在无序存在的情况下,对于足够大的无序,这些系统可能经历多体局域化。在多体定域相内,系统随时间呈现纠缠熵的代数增长$S_{vN}(t)\propto t^γ$。而多体局域化的临界无序依赖于系统参数,我们发现通过大量的数值计算,指数$γ$获得一个普适值$γ_c\simeq 0.33$在多体局域化过渡,不同的晶格模型和衰变功率。此外,我们的研究结果表明,$γ_c$和观察多体局域化所需的相互作用的临界最小衰变功率之间的一个有趣的关系。
2020-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Dynamical quantum phase transitions in many-body localized systems
我们研究了无序量子多体模型中的动力学量子相变,该模型支持多体局域相。采用$l$位的形式主义,我们奠定了条件的奇点指示的过渡出现在多体局域化的上下文中。使用的组合映射到$l$位和精确的对角化结果,我们明确地证明了这些奇异性的候选模型,功能多体局域化的存在。我们的工作为理解多体局域化背景下的动力学量子相变铺平了道路,并阐明了后者的不同相位是否可以通过分析前者来检测。所提出的结果是实验访问与国家的最先进的超冷原子和离子阱设置。
2019-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Local conservation laws and the structure of the many-body localized states
我们构建了一套完整的局部运动积分的特点多体局域化(MBL)阶段。我们的方法依赖于这样的假设,即局部扰动局部作用于MBL相位中的本征态,这是由随机场XXZ自旋链的数值模拟支持的。我们描述了MBL相的本征态结构,并讨论了局域守恒律对其非平衡量子动力学的影响。我们认为,多体局域化可以用来保护系统中的相干性,通过抑制弛豫与不同的局部运动积分的本征态。
2013-09-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
1D Many-body localized Floquet systems II: Symmetry-Broken phases
最近的工作表明,一个尖锐的定义“相的物质”,可以给出周期性驱动的“Floquet”量子系统表现出多体局域化。在这项工作中,我们提出了一个分类的阶段互动Floquet本地化系统(完全)自发打破对称性-我们专注于一维的情况下,但我们的结果似乎推广到更高的维度。我们发现,不同的Floquet阶段对应的元素的$Z(G)$,中心的对称群的问题。在以前的论文中,我们提供了一个完整的同伴分类,即,顺磁相
2016-11-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Single-Particle Mobility Edge without Disorder
一维晶格中局域化边和迁移率边的存在通常被认为依赖于无序(或准无序)。研究了无无序晶格在等间距电场作用下的局域化性质。我们分析表明,即使该模型没有淬火无序,该系统表现出一个确切的流动性边缘和本地化制度扩展到弱场,在对比的巨场的本地化一个通常的斯塔克晶格。对于强场,Wannier-Stark阶梯被恢复,局域本征态的数目与间距成反比。此外,我们研究了初始局域激发的时间依赖性,并动态探测了迁移率边缘的存在。
2022-02-23 cond-mat.dis-nn quant-ph
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
Out-of-Time-Order Correlation for Many-Body Localization
本文首先计算了唯象模型和随机场XXZ模型在多体定域相中的失时序子。我们发现,在一个多体定域系统中,OTOC在扰频时间按幂律减小。我们还发现,OTOC也可以用来区分多体局域相的安德森局域相,而正常的相关不能。此外,我们证明了一个确切的定理,涉及到的增长的第二雷尼熵的淬火动力学的衰减的OTOC平衡。这个定理适用于一般的量子系统。我们讨论这个定理的各种含义。
2017-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fock-space geometry and strong correlations in many-body localized systems
我们采用几何的角度Fock空间提供两个互补的见解本征态在多体局域化的费米子系统。一方面,单个多体局域本征态可以很好地近似于单粒子轨道的斯莱特行列式。另一方面,在一个给定的系统中,不同本征态的轨道显示出不同的,通常是不完美的,兼容性的程度,因为我们量化的措施的基础上投影到相应的单粒子子空间。我们研究这种不相容状态的固定和不同的粒子数,以及内部和外部的多体本地化制度。这提供了详细的见解的出现和强相关性质的准粒子类激发在多体局域系统,揭示了复杂的相关性之间的状态不同的粒子数下降到个人实现的水平。
2021-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Periodically Driving a Many-Body Localized Quantum System
实验研究了一维准无序光晶格中费米子相互作用实现的周期驱动多体局域系统。通过制备远离平衡态的系统并监测印迹密度图案的剩余部分,我们确定了在高驱动频率下的局部相和在低驱动频率下的遍历相。这两个不同的相位由动态相变分离,该动态相变取决于驱动频率和驱动强度。我们的观察定量支持数值模拟,并直接连接到有效Floquet哈密顿量的统计特性的变化。
2016-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body ground state localization and coexistence of localized and extended states in an interacting quasiperiodic system
研究了无自旋费米子在无公度光晶格中的定域化问题,通过增加无公度势的强度,使无自旋费米子从扩展相转变为非能态多体定域相.我们发现在系统进入多体定域相之前存在一个定域和扩展多体态共存的中间区域,从而将系统分为三个不同的相,这三个相可以用多体本征态的归一化参与率和相应的单粒子密度矩阵的自然轨道分布来表征.这是非常不同的noninterating极限,其中所有的本征态进行离域-本地化transtion时,无公度势的强度超过一个临界值。
2015-05-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Many-body localization as a large family of localized ground states
多体局域化(MBL)解决了相互作用量子系统中没有热化的问题,非遍历的高能本征态表现为基态,只有面积律纠缠。然而,使用精确方法计算高激发多体本征态是非常具有挑战性的。相反,我们表明,可以解决高能量MBL物理使用基态方法,这是更适合于许多有效的算法。我们发现,一个给定的相互作用无序哈密顿量$\mathcal{H}_0$的局域多体基态是一个很好的近似的父哈密顿量的高能量本征态,接近$\mathcal{H}_0$,但更无序。这种结构依赖于计算协方差矩阵,很容易实现使用密度矩阵重整化群无序海森堡链到$L=256$网站。
2019-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Out-of-Time-Order Correlation in Marginal Many-Body Localized Systems
我们证明了多体定域系统和边缘定域系统的无序关联$ \langle W(t)^\dagger V(0)^\dagger W(t)V(0)\rangle$可以用谱分岔重整化群(SBRG)有效地计算。我们发现,在边际MBL系统中,置乱时间$t_\text{scr}$与算子$W$和$V$之间的距离$d_{WV}$:$t_\text{scr}\sim\exp(\sqrt{d_{WV}/l_0})$成指数关系,这说明了量子信息的Sinai扩散和非混沌系统中量子临界性对置乱的增强.
2017-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Beyond many-body localized states in a spin-disordered Hubbard model with pseudo-spin symmetry
多体定域系统的一个主要特征是其本征态的纠缠;与典型的各态历经相位的本征态服从体积律不同,多体定域系统的本征态服从面积律。在这项工作中,我们表明,自旋无序的哈伯德模型既有大量的面积律本征态,以及大量的本征态的纠缠尺度与系统的大小(对数律)。这个模型,然后,是一个微观哈密顿既不是遍历,也不是多体局域。我们建立了这些结果,通过结合的分析参数的基础上的η-配对运营商结合数值分析的本征态。此外,我们描述和模拟的动态时间演化方法从产品状态,通过它可以分别探测该系统中的面积律和对数律本征态。
2018-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Entanglement spreading in a many-body localized system
受多体局域化系统中纠缠对数扩展的研究结果的启发,我们更仔细地研究了纠缠在完全多体局域化阶段的扩展,其中所有的多体本征态都是局域化的。执行完全对角化的XXZ自旋模型与随机纵向场,我们确定了两个因素的传播率:本地化长度($ξ$),这取决于无序强度,和最终值的纠缠每自旋($s_\infty$),这主要取决于初始状态。我们发现纠缠熵随时间增长为$\sim ξ\times s_\infty \log t$,为Huse和Oganesyan最近提出的多体定域系统的现象学提供了支持[arXiv:1305.4915v1]。
2014-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Coupling Identical 1D Many-Body Localized Systems
实验研究了一维多体局域系统与全同无序的耦合效应。利用超冷费米子气体在光晶格中,我们人工制备了一个初始的电荷密度波在一维管阵列与准随机现场无序和监测随后的动力学超过几千次隧穿。我们发现MBL和安德森局域化之间有着显著不同的行为。虽然非相互作用的安德森的情况下保持本地化,在相互作用的情况下,任何管之间的耦合导致整个系统的离域。
2016-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Area laws in a many-body localized state and its implications for topological order
安德森绝缘体是否能持续到有限强度相互作用的问题--一种被称为多体局域化的情况--最近引起了人们极大的兴趣。这样一个多体局域相位的起源已被描述为本地化在福克空间,图片,我们研究数字。然后,我们制定了一个精确的意义,其中一个单一的能量本征态的哈密顿量可以耦合连接到一个非相互作用的安德森绝缘体的状态。我们称这种状态为多体局域态,并将多体局域相定义为几乎所有状态都是多体局域态的相。我们探讨可能的后果,这是最引人注目的是一个面积法的纠缠熵的几乎所有的激发态在多体局域相。本文给出了一维无自旋费米子系统的数值计算结果。我们的结果是一致的面积法,并暗示,多体局域化几乎所有的国家和几乎所有的区域足够弱的相互作用和强的无序。然而,存在具有大得多的纠缠熵的稀有区域和稀有状态。此外,我们还研究了多体局域化对拓扑相位和自校正量子存储器的影响。我们发现,有情况下,多体局域化可以帮助稳定在非零能量密度的拓扑秩序,我们提出了潜在的有用的标准来确认这些情况。
2013-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Numerical Study of a Many-Body Localized System Coupled to a Bath
我们利用精确对角化方法研究了耦合到热化环境中的强无序相互作用系统中多体局域化的崩溃。我们发现,多体水平统计交叉从泊松到GOE,和本地化的本征态热化,与交叉耦合的大小浴的方式与假设相一致,即一个无穷小的耦合到热力学浴应破坏本地化的本征态。然而,签名的不完全本地化的生存在当地运营商的频谱功能,即使当耦合到环境是非零的。这些包括离散谱和零频率处的间隙。当增加与浴的耦合时,这两个特征都被线增宽洗掉。
2014-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Accessing many-body localized states through the Generalized Gibbs Ensemble
我们展示了如何使用量子蒙特卡罗模拟来研究大型多体局域系统的热力学性质。为此,我们设计了一个启发式的方式来构建非常高质量的运动的局部积分,这是添加到结合拉格朗日乘子的哈密顿量。在运动的局部积分精确已知的情况下,位移哈密顿量的基态模拟对应于原始哈密顿量的高能态。我们可以证明,作为非完美运动积分的结果,本征态之间不可避免的混合是足够弱的,以至于在我们的方法中,多体定域系统的特性不会被平均化,这与统计力学的标准系综不同。我们的方法铺平了道路,研究更高的维度,并表明,一个完整的多体局域化阶段在2D,(几乎)所有的本征态是本地化的,是可能存在的。
2016-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body localization characterized from a one-particle perspective
我们证明了单粒子密度矩阵$ρ$可以用来描述封闭费米子系统中相互作用驱动的多体局域化跃迁。自然轨道($ρ$的本征态)在多体定域相中是定域的,当进入非定域相时,自然轨道会展开,而占据谱($ρ$的本征值集)揭示了多体本征态独特的Fock空间结构,在定域相中表现出台阶状的不连续性。相关联的单粒子占据熵是小的本地化阶段和大的离域阶段,在过渡发散波动。我们分析了自然轨道的参与比的倒数,发现在局域相中它与系统的大小无关。
2015-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
From compact localized states to many-body scars in the random quantum comb
在这项工作中,我们调查的影响的配置无序的紧束缚模型的本征态和动力学性质的准一维梳状晶格,由一个骨干装饰的线性分支的随机分布的长度。我们发现,所有的本征态是指数本地化沿骨干的梳。此外,我们证明了大量的紧凑的本地化状态的存在,精确零本地化长度。我们提供了一个分析这些国家的理解,并表明,他们生存的密度-密度相互作用的存在下,沿系统的骨干,足够低,但有限的粒子密度,他们形成多体疤痕状态。最后,我们讨论了这些紧凑的本地化状态的动力学性质的系统与配置的障碍,以及相应的外观的长寿命的瞬态行为的时间演化的物理相关的产品状态的影响。
2022-05-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
One-particle-density-matrix occupation spectrum of many-body localized states after a global quench
多体局域相的突现可积性自然可以用局域准粒子来理解。结果表明,单粒子密度矩阵在本征态中的占据呈现出类似费米液体的不连续性。在这里,我们表明,在一个完美的密度波状态的全球淬火后,在很长一段时间达到的稳定状态,这种占领不连续是不存在的,让人想起费米液体在有限的温度,而完整的占领功能仍然强烈非热。我们将讨论如何理解这是密度波态的局部结构和由此产生的准粒子部分占据的结果。这种部分占据可以通过调节初始状态来控制,并且可以通过有效温度来描述。
2017-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Effective thermalization of a many-body dynamically localized Bose gas
动力学局域化是动量空间中安德森局域化的类似物,其中系统的能量饱和并且单粒子波函数在动量空间中指数局域化。在相互作用的存在下,在周期性踢玻色气体的背景下,有人认为,动力学本地化持续存在。聚焦在Tonks(强相互作用)制度,我们表明,多体动力学本地化阶段是有效的热,从标准的多体本地化系统中观察到的各态历经性的打破一个明显的偏差。我们将有效温度与驱动参数联系起来,从而定量地描述了在这个阶段中在大距离处的相干性损失。相反的非相互作用的情况下,动量分布衰减为幂律在大动量,其特征在于有效的热谭氏接触。这是一个罕见的例子,其中驾驶和多体(动力学)本地化导致一个有效的遍历状态。
2021-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Periodically driven ergodic and many-body localized quantum systems
研究了周期驱动下孤立量子多体系统的动力学。我们考虑一个驱动协议,其中的哈密顿量在两个不同的运营商之间切换周期性的时间。相关Floquet算子的特征值问题映射到能量空间中的有效跳跃问题。利用有效模型,我们建立了两个哈密顿量的谱特性的条件,系统在能量空间中本地化。我们发现,遍历系统总是离域的能量空间和加热到无限的温度,本地和全球的驱动。相反,具有淬火无序的多体定域系统在有限能量下保持定域。我们认为,我们的研究结果适用于一般的驱动协议,并讨论其实验意义。
2015-01-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Anomalous diffusion in particle-hole symmetric many-body localized systems
在这项工作中,我们探测粒子-空穴对称多体局域(MBL)相的动力学。我们提供的数值证据表明,它可以通过代数传播的纠缠和收费,不同于传统的MBL的情况下。我们解释了这种异常扩散的机制,通过形成的束缚态,通过长程共振相干传播。通过投影到两个粒子部门的粒子-孔对称模型,我们表明,形成和观察到的次扩散动力学是对称性和相互作用之间的相互作用的后果。
2020-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech 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
A phenomenology of certain many-body-localized systems
我们考虑孤立的量子系统,其所有的多体本征态局域化。我们定义了这样的系统是可积的意义,并讨论了一种方法来寻找其本地化的保守量子数(“运动常数”)。这些定域算符是相互作用的赝自旋,并且会失相但不会耗散,因此这些赝自旋中的任何量子态原则上都可以通过(自旋)回波程序恢复。我们还讨论了多体定域系统中纠缠的传播,这是由于这些定域守恒算子之间的相互作用而引起的退相的另一个方面。
2013-05-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
Fate of pseudo mobility-edge and multiple states in non-Hermitian Wannier-Stark lattice
本文利用转移矩阵方法研究了一维非互易 Wannier-Stark 晶格中赝迁移率边与多重态的命运,揭示了非互易性对各态历经与非各态历经态边界、拓扑点隙形成及混合态局域化的影响,并通过波包动力学进行检测,拓宽了对非厄米系统无序局域化的理解。
2025-01-29 cond-mat.dis-nn
Loschmidt Echo in Many-Body Localized Phase
Loschirton回声是由不同哈密顿量演化的量子波函数之间的重叠,它量化了量子动力学对微扰的敏感性,经常被用作量子混沌的探针。在这项工作中,我们考虑的行为的Loschillo回声在多体本地化阶段,其特点是紧急的局部积分的运动,并提供了一个通用的例子,非遍历动力学。我们证明了在多体局域相的时间作为一个幂律衰减的Loschirst回波的波动,在少数机构遍历系统的指数衰减。我们考虑自旋回波的Loschirton回声的推广,并认为,相应的关联函数饱和到一个有限的值在本地化系统。慢,幂律衰减的波动,这种自旋回波型重叠有关的运营商传播,是目前只在多体本地化阶段,但不是在一个非相互作用的安德森绝缘体。虽然大多数先前考虑的退相动力学的探测可以通过用局部运动积分近似物理自旋算子来理解,但洛什卡回声及其推广至关重要地依赖于通过局部运动积分算子的物理算子的完全展开,以及翻转局部运动积分的算子。因此,这些探测器允许获得洞察到物理算子和运动的局部积分之间的关系,并访问操作员在多体局域化阶段的扩展。
2017-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech