Nonequilibrium quantum order at infinite temperature: spatiotemporal correlations and their generating functions
局域化保护量子序将对称破缺和基态有序的概念扩展到任意能量的单个本征态。实例包括Floquet系统中的多体局部静态和$π$ -自旋玻璃。这样的顺序固有地是动态的并且难以检测，因为序参量通常在不同的本征态之间随机变化，需要初始状态针对的本征态的特定叠加。我们表明，两次的调制器克服了这一点，反映了存在或不存在的本征态顺序，即使在完全混合，$infinite$ $temperature$状态。我们展示了如何时空的mixtators产生的最近推出的动态势，证明这明确使用伊辛和Floquet $π$ -自旋玻璃，并专注于功能，反映了那些平衡统计力学，如双峰电位在破碎阶段。
2018-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quasi adiabatic dynamics of energy eigenstates for solvable quantum system at finite temperature
描述非平衡过程是一个基本问题。在一维慢运动势场中，研究了受限量子系统与大库相互作用过程中初始能量本征态的准绝热动力学。具体来说，我们研究了一个被拖曳的谐振子与一组谐振子的线性相互作用，并通过严格计算所谓的持续振幅来探索偏离绝热过程。这样，我们还表明，持续振幅的相位是共同的基态和激发态。
2017-04-30 cond-mat.stat-mech
Heating and Cooling of Quantum Gas by Eigenstate Joule Expansion
研究了能量本征态下相互作用量子气体的焦耳膨胀。当两个不同粒子密度的子系统被允许交换粒子时，焦耳膨胀发生。数值计算表明，在本征态热化假设下，处于能量本征态的子系统统一地演化到全局平衡态。我们发现量子气体在焦耳膨胀后的温度变化具有一个特征反转温度$T_{\rm I}$。当初始温度高于（低于）$T_{\rm I}$时，气体冷却（加热），这意味着$T_{\rm I}$是一个稳定的不动点，这与经典气体的行为相反。我们的工作证明了输运现象可以在能量本征态的水平上进行研究。
2018-11-25 cond-mat.stat-mech
Eigenstate Thermalization and Spontaneous Symmetry Breaking in the One-Dimensional Transverse-Field Ising Model with Power-Law Interactions
研究了具有幂律相互作用的一维铁磁横场伊辛模型中本征态的热化及相关的量子混沌特征。长程相互作用的存在允许有限温度的相变，尽管一维几何模型。不同于以往的研究，在非无序系统有限温度相变的本征态热化，我们的模型具有足够多的能量本征态低于临界能量密度，使我们能够作出明确的陈述本征态热化和混沌的对称性相的存在。
2017-06-10 cond-mat.stat-mech
Quantum chaos at finite temperature in local spin Hamiltonians
本研究证明，在局域自旋哈密顿量中，有限温度本征态的统计性质可由受局域电荷约束的随机态精确描述，并通过单参数归一化能量密度，在最大混沌区域实现纠缠熵统计的精确匹配，从而在有限温度下定义了最大混沌概念。
2025-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Eigenstate thermalization and ensemble equivalence in few-body fermionic systems
我们研究本征态热化的观点消失的粒子和热流之间的少体费米哈密顿量准备在其本征态之一和外部，弱耦合费米-狄拉克气体。后者作为一个测温探针，其温度和化学势设置，使两个子系统之间既没有粒子也没有热流。我们认为，探测温度可归因于少费米子本征态，因为它随能量从本征态到本征态的变化是平滑的，它在很宽的能量范围内等于由热力学关系式得到的温度，它在有限的参数范围内与两个系统之间的耦合细节无关，（iv）满足热力学第零定律的传递性条件;（v）与卡诺定理一致。这些条件基本上与少数费米子之间的相互作用无关。当相互作用强度较弱时，少费米子系统中的轨道占位数与Fermi-Dirac分布不同，使得来自或流向探测器的部分电流最终会改变其状态。我们发现（vi）在一定的临界相互作用强度以上，轨道占位率变得接近Fermi-Dirac分布，导致少费米子系统和探针之间的真正平衡。我们的结论是，对于具有足够的强相互作用的少体系统，Deutsch和Srednicki的本征态热化假设是由系综等价性补充的：单个多体本征态定义了一个微正则系综，该系综等价于正则系综。
2019-09-16 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Many-Body Spectral Reflection Symmetry and Protected Infinite-Temperature Degeneracy
量子物理学中的保护零模传统上是在多体哈密顿量的基态中出现的。在这里，我们研究的情况下，零模式存在于反射对称的多体光谱的中心，从而产生的概念的保护“无限温度”简并。对于某一类不可积自旋链，我们证明了零模的数目是由手征指数随系统大小呈指数增长决定的。我们提出了一种在里德伯原子量子模拟器中正在进行的实验中可行的动力学协议，来检测这些多体零模及其保护光谱反射对称性。最后，我们考虑零能态是否服从本征态热化假设，正如预期的多体光谱中间的状态。我们发现有趣的差异，其本征态的性质相对于附近的非零能量本征态在有限的系统尺寸。
2018-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Does a single eigenstate encode the full Hamiltonian?
本征态热化假说（ETH）假定，对应于激发本征态的子系统的约化密度矩阵是“热的”。“在这里，我们通过提问来阐述这个假设：ETH满足哪一类算子，本地的还是非本地的？我们表明，这个问题是直接相关的一个看似无关的问题：是一个系统的哈密顿编码在一个单一的本征态？我们制定了一个强形式的ETH在热力学极限，对应于一个纯粹的，有限的能量密度本征态的子系统的约化密度矩阵渐近变得等于热约化密度矩阵，只要子系统的大小远小于总系统的大小，无论多大的子系统相比，任何固有的长度尺度的系统。这允许人们仅使用$\textit{single}$本征态来访问在任意能量密度/温度下的基础哈密顿量的性质。我们提供支持我们的猜想，通过执行一个非可积的一维晶格量子模型，只有能量守恒的精确对角化研究。此外，我们研究的情况下，子系统的大小是一个有限的分数的总系统大小，并发现，即使在这种情况下，一大类运营商继续匹配其规范的期望值。具体地说，只要子系统小于整个系统的一半，冯诺依曼纠缠熵就等于热熵。我们还研究了，无论是解析和数值，粒子数守恒模型在无限温度下，充实了我们的成果。
2015-12-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Clustering of non-ergodic eigenstates in quantum spin glasses
有限温度下物质本征态相位的两个主要类别是多体局域化（MBL）和本征态热化假设（ETH）。我们证明了在自旋玻璃理论的量子$p$ -自旋模型中，本征态违反ETH但也不是MBL。我们利用前向散射近似和复制技术在$1/p$中将迁移率边缘定位到前导阶，将小横向场下的非遍历相位与大横向场下的遍历相位分开。非遍历相也有界从上面的温度，在组态空间统计的转变，让人想起自旋玻璃理论中的集群过渡。我们发现，非遍历本征态组织在集群表现出不同的磁化模式，其特征在于由爱德华兹-安德森序参量的本征态变体。
2017-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Infinite temperature at zero energy
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Stanford University（斯坦福大学）
通过修改Feynman-Kitaev时钟构造，将周期驱动系统的本征态特性赋予静态局域哈密顿量，证明在全谱（包括基态）具有体积律纠缠熵的无限温度性质，并首次实现所有连续子系统的体积律纠缠。
2026-09-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A one parameter fit for glassy dynamics as a corollary of the equilibrium liquid to solid transition
我们应用微正则系综的考虑表明，无论何时它可能热化，一个一般的无序多体哈密顿量的一个典型的原子系统具有固体状的本征态在低能量和流体型（和气体，等离子体）本征态与能量密度超过那些存在于熔化（和，分别，更高的能量）过渡（S）。特别地，这种干净的多体原子系统的本征态经历非解析变化的最低能量密度是熔化（或凝固）跃迁的能量密度。我们引用这一观察来分析液体在过冷时的演变（即，足够快速地冷却以避免在凝固温度以下凝固）。将过冷液体的波函数扩展到多体哈密顿量的完整本征基中，只有较高能量的液体型本征态对可测量的流体动力学弛豫有显著贡献（例如，通过粘度探测的那些），而静态热力学可观测量变为固体和液体型本征态的加权平均值。因此，当外推到低温时，深度过冷液体（即，玻璃）可能看起来在几乎相同的温度下发散，在该温度下，过冷液体的外推熵变为固体的外推熵。在这个正式的量子框架中，过冷液体随着温度的降低而变得越来越缓慢（和空间不均匀）的动力学源于在低能固体型本征态中存在的平衡熔化转变处的清洁多体哈密顿量的本征态的单个非分析变化。我们推导出一个单一的（可能是可计算的）无量纲参数适合的粘度，并建议我们的方法的其他可测试的预测。
2016-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite Temperature Properties of the Mixed Diamond Chain with Spins 1 and 1/2
我们制定统计力学的混合钻石链的自旋幅度为1和1/2。由于一系列的守恒定律，该系统的任何本征态被分解成有限奇数长度自旋1链的本征态。随着控制阻挫的参数$λ$的变化，基态经历了五次量子相变。我们得到的值的剩余熵和居里常数，表征每个相和相边界在低温下。我们进一步发现各种特征的有限温度特性，如非单调的温度依赖性的磁化率，多峰结构的$λ$依赖性的熵，平台状的温度依赖性的熵和多峰结构的比热。
2010-03-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetry breaking in chaotic many-body quantum systems at finite temperature
本文基于 U(1) 对称随机态系综，利用纠缠不对称性探针，研究了混沌多体量子系统中有限温度本征态的普适对称性破缺性质，并通过解析计算与 Mixed-Field Ising spin-1/2 chain 的精确数值结果验证了理论分析。
2025-09-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Necessity of Eigenstate Thermalization
在本征态热化假设（ETH）下，量子猝灭系统向正则热系综平衡。虽然乍一看ETH似乎是一个非常强有力的假设，但我们证明了它确实不仅是热化的充分条件，而且是热化的必要条件。更具体地说，我们认为系统耦合到浴具有明确的宏观温度，并表明，每当所有的产品状态热化，那么ETH必须持有。我们的结果明确地解决了确定量子系统是否具有热行为的问题，将其简化为检查其哈密顿量是否满足ETH。
2016-02-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Atypical energy eigenstates in the Hubbard chain and quantum disentangled liquids
研究了半满一维哈伯德模型中量子解纠缠液态的可积性。我们认为，存在有限的能量密度本征态，表现出QDL行为的意义上的J。P10010（2014）。这些状态是非典型的，因为它们的熵密度小于相同能量密度下的热态的熵密度。此外，我们表明，在一个特定的温度窗口的热态表现出较弱的形式的QDL属性，在最近的结果通过强耦合膨胀方法arXiv：1611.02075。这篇文章是“量子系统中遍历性的崩溃：从固体到合成物质”主题的一部分。
2017-11-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Eigenstate Thermalization Hypothesis correlations via non-linear Hydrodynamics
University of Osnabrück（奥斯纳布吕克大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Universität zu Köln（科隆大学）
研究通过非线性流体动力学揭示简正热化假说中平滑函数的结构，预测热力学极限下晚时间行为的普遍缩放规律，并通过数值模拟验证结果。
2026-03-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Area-law entangled eigenstates from nullspaces of local Hamiltonians
量子多体系统中的本征态热化意味着高能本征态类似于随机矢量。识别至少有一些本征态是非热的系统是一个突出的问题。在这项工作中，我们表明，相互作用的量子模型，有一个零空间-一个退化的子空间的本征态在零能量（零模式），这对应于无限的温度，提供了一条路线，非热本征态。我们分析表明，存在一个零模式，可以表示为一个矩阵的产品状态的某类本地哈密顿量。在更一般的情况下，我们使用子空间解纠缠算法来生成零模的正交基，其特征在于增加纠缠熵。我们显示的证据面积法纠缠缩放的最小纠缠零模式在广泛的参数制度，导致一个猜想，所有本地哈密顿与零空间功能零模式与面积法纠缠缩放，因此，打破强热化假设。最后，我们发现零模式的约束模型，并提出设置观察他们的实验签名。
2021-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
A measure of chaos from eigenstate thermalization hypothesis
本文提出以本征态热化假说中非对角矩阵元的能量差衰减指数 $γ$ 度量量子混沌，给出 $γ=β/4$ 界限，并通过 SYK 模型与 XXZ 自旋链验证其有效性。
2024-01-24 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Information measures for a local quantum phase transition: Lattice fermions in a one-dimensional harmonic trap
我们利用量子信息测度研究了一维晶格中囚禁的无自旋费米子的局域量子相变。我们专注于谐波约束的情况下。当特征密度增加时，会发生这种转变，并导致在陷阱中心形成带绝缘畴。我们证明了基态的两体纠缠熵可以作为描述这种局域量子相变的序参量。通过计算平均von Neumann和第二Renyi本征态的纠缠熵研究了激发态，并与相同能量密度下的热力学熵和热态互信息进行了比较.而在低温下，我们观察到的热力学熵与温度在所有的特征密度的线性增加，平均本征态纠缠熵表现出显着不同的行为作为温度的函数低于和高于过渡。它们在低于相变温度时是线性的，但在高于相变温度时表现出激活行为，因此，在基态以上非零能量密度处，平均本征态纠缠熵携带着局域量子相变的指纹。
2018-04-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermalization and chaos in a 1+1d QFT
我们用LCT数值方法研究了强耦合标量模型中的混沌和热力学问题。我们发现，我们的本征态谱满足Wigner-Dyson统计和系数描述本征态在我们的基础满足随机矩阵理论（RMT）统计。在弱耦合下，虽然大部分态满足RMT统计，但我们也发现了一些疤痕态。然后，我们使用这些混沌状态来计算模型的状态方程，在高于相关相互作用尺度的温度下获得与共形场论（CFT）预期一致的结果。我们还测试了本征态热化假设计算的期望值的本地运营商在本征态，并检查其行为是一致的，在高温下的热CFT值。最后，我们计算了光谱形状因子（SFF），它具有预期的行为与状态方程在短时间和混沌在长时间。我们还提出了一种新的技术，用于提取的SFF的连接部分，而不需要通过使用不同的对称扇区的无序平均。
2023-02-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
The sawtooth chain: From Heisenberg spins to Hubbard electrons
我们报道了自旋半海森堡和哈伯德模型的最新研究。对于这两种模型，我们构造了一类精确的本征态，这些本征态是局部化的，由于晶格的令人沮丧的几何形状的交换（跳跃）积分的一定关系。虽然这些本征态的细节不同的两个模型，因为不同的统计，他们有一些共同的特点。局域本征态是高度简并的，分别在强磁场（海森堡模型）和一定的电子填充（哈伯德模型）下成为基态。它们可能主导低温热力学，并导致比热的额外低温最大值。基态简并度可以通过将局域基态的流形映射到经典的硬二聚体问题上来精确计算，并且可以导出热力学量的显式表达式，这些表达式分别适用于海森堡模型的饱和场附近的低温和哈伯德模型的化学势的某个值附近的低温.
2008-11-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetric Minimally Entangled Typical Thermal States
我们扩展了怀特的最小纠缠典型热态方法（METTS），使阿贝尔和非阿贝尔对称性被利用时，计算一维（1D）量子系统中的有限温度响应函数。我们的方法，称为SYMETTS，从一个METTS样本的状态，不是对称本征态，并从每个对称本征态生成。这些对称状态，然后用于计算动态响应函数。SYMETTS非常适合以高分辨率确定一维量子系统的低温光谱。我们采用这种方法来研究一个广义的金刚石链模型的天然矿物蓝铜矿铜${}_3$（CO ${}_3)_2$（OH $)_2$），其特点是在$\frac{1}{3}$在低温下的磁化曲线的平台。我们的计算提供了新的见解，温度对磁化强度和激发光谱在平台阶段，这可以完全理解的微观模型的影响。
2015-09-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermalization in open many-body systems based on eigenstate thermalization hypothesis
研究了耗散不服从细致平衡条件的宏观量子系统的定态。我们认为，吉布斯态在一个有效的温度下给出了一个很好的描述的稳定状态，只要系统的哈密顿量服从本征态热化假设（ETH）和微扰理论在弱系统-环境耦合是有效的热力学极限。我们推导出一个标准，以保证扰动理论的有效性，这是满足足够弱的耗散时，Liouvillian是大容量耗散系统的热力学极限，而扰动理论打破了边界耗散混沌系统由于扩散运输的存在。我们在数值上证实了这些理论预测。这项工作表明宏观开放量子系统的稳态和ETH之间的联系。
2020-04-16 cond-mat.stat-mech
Quantum Many-Body Scar States in Two-Dimensional Rydberg Atom Arrays
我们在二维PXP模型中发现了指数形式的量子多体疤痕态，该模型是最近邻封锁机制下二维里德伯原子阵列的有效模型。这种疤痕状态是非常简单的价键固体，尽管在有效的无限温度，因此强烈违反本征态热化假设。给定特定的边界条件，这样的本征态具有整数值能量。此外，某些电荷密度波的初始状态引起强烈的振荡后的里德堡激发密度量子淬火和塔状结构在其重叠的本征态。
2020-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Localized-magnon states in strongly frustrated quantum spin lattices
本文综述了强阻挫自旋晶格中的局域磁振子本征态及其对强磁场中自旋晶格低温物理的影响。在说明了局域磁振子态的结构和性质之后，我们描述了由局域磁振子态引起的磁化过程的平台和跳跃。考虑到合适的晶格形变与定域磁振子相匹配，我们讨论了与这些态相关的强磁场中的自旋Peierls不稳定性。最后，我们考虑了强磁场中局域磁振子本征态的简并性和相关的热力学问题。特别是，我们讨论了低温最大的等温熵与场的曲线和由此产生的增强磁热效应，这使得有效的磁冷却从相当大的温度下降到非常低的。
2005-08-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermalization in a closed quantum system from randomized dynamics
Dartmouth College（达特茅斯学院）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
该研究提出在无浴情况下通过随机化动力学计算封闭量子系统热可观测量的方法，并展示了其在自旋链中的应用。
2026-08-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Eigenstate Thermalization Hypothesis in a Quantum Point Contact Geometry
本文研究经少量量子点接触耦合的二维自由费米子系统，发现典型激发态下子系统纠缠熵次广延并在低能小系统极限呈现一维热力学标度，从而揭示受限几何对ETH热化性质的影响。
2025-02-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissimilarities of reduced density matrices and eigenstate thermalization hypothesis
我们计算了二维大中心荷共形场论（CFT）中长度为$\ell$的短间隔的约化密度矩阵的不同特征量。这些物理量包括Rényi熵、纠缠熵、相对熵、Jensen-Shannon散度以及Schatten 2-范数和4-范数。我们采用扭曲算符的算子乘积展开法，计算了这些量在真空共形族贡献下的$\ell^9$阶的短区间展开式.给出了这些相异度测度的形式以及由一般算子的贡献导出的Fisher信息度量。作为结果的一个应用，我们使用这些不同的措施来比较的激发态和热态，并检查本征态热化假设（ETH），显示他们如何表现在高温极限。这将有助于理解如何更精确地定义2D CFT中的ETH。我们讨论的可能性，所有的相异性措施考虑这里消失时，比较约化激发态和广义吉布斯系综热态的密度矩阵。我们还讨论了二维大中心荷CFT中微正则系综热态的ETH，发现对于小的子系统，ETH近似满足，对于大的子系统，ETH不满足。
2017-12-22 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum thermalization and equilibrium state with multiple temperatures
一大类处于纯态的孤立量子系统可以平衡并充当热浴。我们表明，一旦达到平衡，它的任何子系统，这是远远小于孤立系热化，使子系统是由吉布斯分布。在这个理论框架内，著名的叠加原理的量子力学导致预测的热化子系统的多个温度时，孤立系是在一个叠加态的能量本征态的多个不同的能量标度。这种多温度状态处于平衡状态，与在不同部分具有多个温度的非平衡态完全不同。可行的实验方案，以验证这一预测进行了讨论。
2013-12-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Universality of Quantum Information in Chaotic CFTs
研究任意维混沌共形场论中的本征态热化假设。在局域ETH假设下，当整个系统是能量本征态时，我们计算了有限尺寸球形子系统在无限体积极限下的约化密度矩阵。这个简化的密度矩阵在迹线距离上接近于一个密度矩阵，我们称之为ETH密度矩阵，它与本征态的所有细节无关，除了它在全局对称性下的能量和电荷。在二维情况下，ETH密度矩阵对所有具有相同中心荷值的理论都是普适的。我们认为ETH的密度矩阵在迹距上接近于（微）正则系综的约化密度矩阵。通过比较ETH密度矩阵的冯诺伊曼熵与全息系统中低温极限下黑洞的熵，我们支持了这一论点。最后，我们将我们的分析推广到能量密度在空间中缓慢变化的相干态，并表明局部这样的状态很好地描述了ETH密度矩阵。
2018-06-13 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Signatures of rare states and thermalization in a theory with confinement
量子多体系统的非平衡动力学存在着二分法。在可积性的存在下，局部算子的期望值平衡到广义Gibbs系综所描述的值，广义Gibbs系综保留了关于系统初始状态的广泛记忆。另一方面，在一般系统中，这样的期望值放松到由热系综描述的固定值，仅由状态的能量固定。理解这种二分法的核心是本征态热化假设（ETH）：不可积系统中的单个本征态是热的，在这个意义上，期望值与本征态能量设定的温度下的热预测一致。在违反ETH的系统中，可以避免热化。因此，确定ETH的有效性范围对于理解给定的量子系统是否热化至关重要。在这里，我们研究了一个简单的模型与限制，量子伊辛链与纵向场，其中ETH是违反。尽管缺乏可积性，但仍存在罕见的（非热）状态，这些状态一直存在到光谱中。这些是禁闭的直接结果：成对的粒子被禁闭，形成新的“介子”激发，其能量在系统大小中可以是广泛的。我们表明，这种状态是非热的连续和相应的晶格模型的低能谱。我们强调，这种状态的光谱内的存在有重要的后果，与某些淬火导致热化和本地观测值的演变不顺利。
2019-05-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
