Quantum Quenches, Thermalization and Many-Body Localization
我们推测，强关联量子系统中量子猝灭后的热化与准粒子空间中的多体离域密切相关。在各向异性海森堡自旋链中，用不同类型的可积性破缺项来检验这种情况。我们首先通过分析能级间距统计和系统本征态的参与率倒数来量化可积性的偏差。然后，我们专注于热化，通过研究各向异性参数突然淬火后的动力学。我们的数值模拟清楚地支持该猜想，只要可积性破缺项均匀地作用在准粒子空间上，以这种方式诱导遍历所有相关的希尔伯特空间。
2011-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body dynamical localization and thermalization
我们证明了在两个弱耦合混沌子系统的一般热化过程中可以观察到量子动力学局域化效应。具体来说，我们的模型由最小的实验相关的子系统，表现出混乱，这是3-网站的玻色-哈伯德单位。由于复合六格点系统的高维性，量子局域化效应很弱，不能仅仅通过量子-经典对应的破缺来解决。相反，我们采用了一个内在的定义，本地化的初始条件的记忆，这是不相关的基本经典动力学。我们讨论的动力学在混乱的海洋，并在附近的流动性边缘，超越遍历被抑制。
2020-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Localization and the effects of symmetries in the thermalization properties of one-dimensional quantum systems
我们研究如何接近一个可积点或本地化作为一个接近原子极限，以及混合的对称性在混沌域，可能会影响有限的一维系统的热化的发病。我们考虑的系统的硬核玻色子在半充满最近邻跳跃和相互作用，次近邻相互作用。后者打破了可积性，并诱导基态超流到绝缘体的转变。通过完全精确对角化，我们研究了混沌指标和少体观测量。我们发现，当不同的对称部门混合，混沌指标与特征向量，相反的特征值相关的，捕获的发病混沌。本征向量的复杂性和少体观测量的期望值的结果证实了本征态热化假设在混沌区的有效性，因此热化的发生。我们还研究了与从可积到混沌和从混沌到局域化的过渡有关的少体观测量的非对角矩阵元的性质。
2013-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thouless Energy Challenges Thermalization on the Ergodic Side of the Many-Body Localization Transition
研究了无序海森堡量子自旋链标准模型中多体局域化跃迁的遍历性。我们发现，从长程谱统计和全动量分布涨落的功率谱中提取的无能量不足以保证热化。我们发现，这两个估计值相吻合，表现出非单调，在一个中间值的混乱，表现出很强的峰值。此外，我们表明，非热化的初始条件发生在遍历阶段的概率比预期的更大。最后，我们提出了一个机制，驱动的无扰能量和存在的异常事件，为本地化阶段的过渡。
2020-06-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body localization and thermalization in the full probability distribution function of observables
利用物理观测量的长时间全分布函数，研究了准粒子空间中量子猝灭后的热化与多体局域化之间的关系。特别是，扩展我们最近的工作[E。Canovi { \em等人}，Phys. Rev. B { \bf 83}，094431（2011）]中，我们关注可积XXZ链受到可积性破坏扰动的长时间行为。在使用能级间距统计和本征态的性质的可积性和相关的本地化/离域过渡的破坏的表征后，我们研究了可积性破坏的各向异性参数的量子猝灭后的渐近状态的影响，看着一个子系统的横向和纵向磁化的全概率分布的行为。我们将所得的分布与在初始能量设定的有效温度下在平衡状态下获得的分布进行比较。我们发现，虽然长时间的分布函数似乎总是同意{ \it定性}的平衡，{ \it定量}协议，只有当可积性完全打破，相关的本征态是扩散的准粒子空间。
2012-09-25 cond-mat.stat-mech
Localization and slow-thermalization in a cluster spin model
介绍并研究了一种新的具有相互作用和无序的团簇自旋模型。在特定类型的相互作用中，我们发现了大量的局部运动积分（LIOMs），它们是量子信息中稳定器的修改版本，即，指定系统中所有量子态的相互交换算子。这些LIOM可以定义为任何强度的相互作用和无序，并且是紧支撑的，而不是指数衰减的尾巴。因此，即使在存在相互作用的情况下，可积性仍然存在，并且所有的能量本征态都被这些LIOM标记，并且可以明确地获得。因此，可积动力学是有希望出现的。LIOMs的紧凑支撑性质至关重要地防止了热化和纠缠传播。我们用数值方法研究了紧支撑LIOMs的存在对系统动力学的影响，并阐明了额外相互作用的影响，这些相互作用破坏了LIOMs的紧支撑性质。在那里，我们发现普通的MBL行为出现，如纠缠熵的对数增长的时间演化。除了遍历性破缺动力学，我们发现，即使在存在相互作用的情况下，对于特定的状态，也能保持拓扑序。
2022-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
The effect of $SU(2)$ symmetry on many-body localization and thermalization
多体局域相的特征在于激发态的准局域运动积分和面积纠缠。考虑$SU(2)$对称无序自旋链的情形，研究了非阿贝尔连续对称性对MBL的影响。$SU(2)$对称性对本征态的纠缠结构施加了强约束，排除了传统的MBL。我们构建了一个固定点的哈密顿量，实现了非遍历（但非MBL）的相位特征的本征态具有对数尺度的纠缠与系统的大小，以及一组不完整的准局部积分的运动。我们研究了这种相位对局部对称扰动的响应，发现即使是很弱的扰动也会引起多自旋共振。我们的结论是，非遍历阶段一般是不稳定的，$SU(2)$对称性意味着热化。在这项工作中介绍的方法可以用来研究非阿贝尔对称性的无序系统的动力学，并提供了一个起点，寻找非遍历相超越传统的MBL。
2016-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Rigorous and simple results on very slow thermalization, or quasi-localization, of the disordered quantum chain
本文针对强无序量子链，严格构造了一整套准局域量，证明其在随无序强度呈双指数型增长的时间尺度内动力学可忽略，从而以简洁透明的方式确立准局域化结果。
2023-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Remnants of Anderson localization in pre-thermalization induced by white noise
本文研究了一维量子伊辛链在空间无序、含时、横场作用下的非平衡演化，其特征为白噪声关联动力学。我们建立在这个模型中的预热化，表明现场横向磁化的淬火动力学首先接近不受噪声波动影响的亚稳态，然后作为噪声的结果，朝着无限温度状态指数快速松弛。我们还考虑了模型中的能量输运，从一个不均匀的状态与两个畴壁分离的区域，其特征在于具有相反的横向磁化自旋。我们观察到在中间的时间尺度类似于安德森局域化的现象：能量仍然局限于两个畴壁内，直到马尔可夫噪声破坏相干性和相应的无序诱导的本地化，使系统放松其非平衡动力学的后期阶段。我们基准我们的结果与一个简单的情况下，没有无序的噪声量子伊辛链，我们发现，预热高原是一个通用的属性弱噪声自旋链，而预热安德森局域化的现象是一个特定的功能所产生的竞争的噪声和无序的实时传输性能的系统。
2018-08-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body localization, thermalization, and entanglement
热化量子系统通常用平衡态下的统计力学来描述。然而，并不是所有的系统都属于这一类，多体局域化提供了一种在强无序系统中热化失败的通用机制。多体局域化（MBL）系统在非零温度下保持完美的绝缘体，其不热化，因此不能使用统计力学描述。在这次学术讨论会上，我们回顾了MBL系统研究的最新理论和实验进展，重点是纠缠和非平衡实验探针，如量子猝灭提供的新视角。从理论上讲，MBL系统表现出一种新的鲁棒可积性：出现了一组广泛的准局部运动积分，这为热化的崩溃提供了一个直观的解释。基于准局域运动积分的描述被用来预测MBL系统的动力学性质，如量子纠缠的扩展，局域观测量的行为，以及对外部耗散过程的响应。此外，MBL系统可以表现出本征态跃迁和热力学平衡中禁止的量子级。我们概述了目前的理论理解的量子到经典之间的多体本地化和遍历阶段的过渡，并在该过渡附近的异常运输。在实验上，与外部热库隔离良好的合成量子系统为实现MBL阶段提供了天然平台。我们回顾了最近的实验与超冷原子，囚禁离子，超导量子比特和量子材料，其中不同的签名多体局域化已被观察到。最后，我们列出了突出的挑战和有前途的未来研究方向。
2019-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Many body localization and thermalization: insights from the entanglement spectrum
研究了一维和二维哈密顿系统以及周期驱动的Floquet系统在多体局域化和热化阶段的纠缠谱。我们专注于通过数值对角化获得的纠缠谱的水平统计，发现结构超出了更有限的措施，如纠缠熵。在热化阶段，纠缠谱服从由适当的随机矩阵系综控制的能级统计。对于哈密顿系统，这可以被视为支持本征态热化假设（ETH）的强版本的证据。Floquet系统也得到了类似的结果，其中它们构成了一个结果“超越ETH”，并表明ETH的修正控制Floquet纠缠谱具有随机矩阵系综控制的统计特性。控制Floquet纠缠谱的特定随机矩阵系综取决于Floquet驱动的对称性，因此可以取决于时间原点的选择。在多体局域相的纠缠谱也被发现显示水平排斥，遵循半泊松分布（与能量谱，遵循泊松分布）。这种半泊松分布被发现主要来自高纠缠能量的状态。所观察到的水平排斥只发生相互作用的本地化阶段。我们还表明，等效的结果可以通过计算一个典型的本征态，或通过平均超过微正则能量窗口-一个令人惊讶的结果，在本地化阶段。这一发现的新结构的纠缠模式的本地化和热化阶段可能会打开新的攻击线的多体局域化，热化，和本地化过渡。
2016-03-02 cond-mat.stat-mech
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
Characterizing the many-body localization transition through the entanglement spectrum
我们通过{ \it纠缠谱}的透镜数值研究了多体局域化（MBL）跃迁。虽然从局部化到热化的直接过渡被认为是在热力学极限中获得的（其确切细节仍然是一个悬而未决的问题），但在有限的系统尺寸中，存在一个中间的“量子临界”状态。以前的数值研究已经探讨了从热化到临界性的交叉，并利用这一点来放置一个数值{ \it下限}的临界无序强度MBL。仔细分析纠缠谱的{ \it高能量}部分（其中包含关于临界点的普遍信息），使我们能够首次在临界到MBL的交叉的精确数值中进行观察，从而在MBL的临界无序强度上设置数值{ \it上限}。
2017-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Many-Body Localization in the Age of Classical Computing
本文综述了经典数值计算下多体局域化（MBL）相的研究现状，指出有限尺寸漂移和输运现象阻碍了对MBL相地位的判定，并强调无序多体系统中热化失效问题仍是核心开放课题。
2025-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermalization in a nonlinear variant of the discrete nonlinear Schrödinger Equation
Humboldt University of Berlin（柏林洪堡大学）；Vinča Institute of Nuclear Sciences, National Institute of the Republic of Serbia, University of Belgrade（贝尔格莱德大学塞尔维亚国家研究所温查核科学研究所）；Faculty of Sciences and Mathematics, University of Niš（尼什大学理学院）；University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
研究非线性离散NLS方程变种的热化现象，发现其在不同参数范围内表现出遍历与非遍历行为，揭示了非标准统计行为和局部化特性。
2026-08-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.PS
Fast scrambling dynamics and many-body localization transition in an all-to-all disordered quantum spin model
研究了具有均匀XX型全对全相互作用和随机局域势的实验可实现量子自旋模型的量子热化和信息置乱动力学。在适当的全对全相互作用强度下，我们通过改变无序强度来确定热化-局域化转变。在本地化阶段的置乱动力学表现出不同于本地模型的新行为。运营商加扰增长几乎同样快，在这两个阶段。在热阶段，我们发现有展品快速混乱，而不呼吁半经典极限。我们还简要讨论了使用超导量子比特量子模拟器的实验实现模型。
2022-07-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
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
Equilibrium and Non-equilibrium Gross-Pitaevskii Lattice Dynamics: Interactions, Disorder, and Thermalization
半个世纪以来，多体相互作用系统中涨落、遍历性和无序性的相互作用一直受到人们的关注，其核心是两个著名的现象：无序介质中预测的安德森局域化和非线性系统中观察到的费米-帕斯塔-乌拉姆-钦古（Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou，FPUT）重现。非线性对安德森局域化的破坏以及足够长的计算时间后遍历性的恢复带来了更多的问题。本论文致力于对非线性系统在平衡态和非平衡态下的动力学行为的研究。主要集中在GP晶格，我们研究了接近零温度的基本波动，本地化性能，混沌亚扩散制度，和非吉布斯制度的能量不均分。首先，我们探测有序GP晶格中的平衡动力学，并报告了一个弱的非遍历动力学，和遍历的一部分，在非吉布斯阶段，这意味着吉布斯分布应该被修改。接下来，我们包括GP晶格中的无序，并建立基态的热力学性质的解析表达式，并确定一个Lifshits玻璃制度，其中无序占主导地位的相互作用。在相反的强相互作用区域，我们研究了基态以上的基元激发，发现Bogoliubov模（BM）的局域长度随着粒子密度的增加而急剧增加.最后，我们利用新的能量和模密度分辨波包扩散方法研究了无序GP晶格的非平衡动力学。特别是，我们观察到强大的混沌传播了几十年，并确定了一个Lifshits阶段，显示出显着放缓的子扩散传播。
2021-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Emergent Thermalization Thresholds in Unitary Dynamics of Inhomogeneously Disordered Quantum Systems
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究揭示不均匀无序量子系统中热化阈值的涌现，通过单元ary动力学分析不同无序强度下的热化行为。
2026-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Phenomenology of many-body localization in bond-disordered spin chains
本研究针对键无序自旋-1/2 XXZ自旋链中的多体局域化（MBL）区域，通过实空间重整化群方案发现本征态纠缠熵多峰分布等唯象特征，为实验探测该体系MBL现象提供基础。
2025-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Single-particle eigenstate thermalization in quantum-chaotic quadratic Hamiltonians
研究了两种典型的量子混沌二次哈密顿量：二次Sachdev-Ye-Kitaev（SYK 2）模型和三维Anderson模型在局域化跃迁下的单粒子本征态的局域和非局域算符的矩阵元.我们表明，他们显示本征态热化归一化可观。具体来说，我们表明，对角矩阵元素表现出消失的本征态到本征态的波动，和方差成正比的逆希尔伯特空间维度。我们还证明了对角线和非对角线矩阵元素的方差之间的比率是$2$，如随机矩阵理论所预测的。我们研究了观测量的矩阵元素的分布，并确定它们不一定是高斯分布。我们确定了分布为高斯分布的可观察量类别。
2021-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body resonances in the avalanche instability of many-body localization
本文研究多体局域化系统的雪崩热化失稳机制，发现雪崩主要通过闭合系统稀有近共振本征态间的强多体共振进行扩散，揭示了多体共振与雪崩间的详细联系。
2023-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhanced many-body localization in a kinetically constrained model
本文研究带动力学约束的硬核玻色子模型，发现不相关无序可显著增强多体局域化，且约束使局域化相变在更低无序强度下发生，揭示了动力学约束与局域化的相互作用。
2024-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Thermalization of isolated quantum systems
理解孤立量子系统向热平衡的演化是统计力学的基础，也是冷原子物理学或黑洞的量子力学等不同领域感兴趣的课题。由于纯态永远不会演化成热密度矩阵，Deutsch和Srednicki提出了本征态热化假说（ETH）来解释这种表观热化，类似于经典力学中的遍历定理。在本文中，这一假设进行了测试数值。首先，我们观察到热化发生在一个维度远小于全希尔伯特空间的状态子空间（Krylov子空间）中。我们检查数值ETH在这样一个子空间的有效性，一个系统的硬核玻色子的二维晶格。然后，我们讨论如何以及投影到Krylov子空间的哈密顿本征态代表真正的本征态。这个讨论是通过把投影哈密顿量的三对角形式和解释它作为一个有限的一维链的安德森局域化问题。我们还考虑了一个子系统的热化，并认为产生一个大的纠缠熵可以导致一个热密度矩阵的子系统以及整个系统热化之前。最后，我们评论了ETH在量子引力中的可能意义。
2014-03-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Many-body eigenstate thermalization from one-body quantum chaos: emergent arrow of time
对统计力学的一个深刻探索是不可逆性的起源--时间之箭。由于孤立量子系统实验中达到的前所未有的控制程度和无序相互作用系统中多体定域理论的快速发展，提供了新的刺激物。这些系统的（多体）本征态热化（ET）的建议加强了共同的信念，即相互作用或外部随机性是需要热化。在这里，我们揭示了一个量子热化机制挑战这一信念。我们发现，只要存在单体量子混沌，当一个纯粹的多体状态演化时，时间之箭就可以出现，即使没有相互作用或随机性。在远大于表示量子-经典对应破裂的Ehrfest时间的时间中，量子混沌运动导致热[费米-狄拉克（FD）或玻色-爱因斯坦（BE）]分布和单个本征态的热力学。这些结果为孤立量子系统的统计力学和热力学奠定了动力学基础。
2016-06-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Effects of the symmetries and related orders to the thermalization of many-body localized system
本文讨论了多体定域系统的对称性及相关的拓扑序对系统热化的影响。本文研究了一维费米子链系统的开（或周期）边界条件，其边界由Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）相互作用刻画。与SYK模型和Tendor模型一样，当系统被相互作用（通常是非均匀的和随机分布的）热化时，系统也存在非时序关联的多体量子混沌，并且满足本征态热化假设（ETH）。而连续或离散的对称性通常可以保护相关的拓扑序免受热化的影响，热化可能导致量子态的局域化并产生大的简并度。我们讨论这些影响的费米或自旋语言。在多体局域相中，无论是在无阻挫AKLT模型还是可积双二次（Wishart）SYK模型中都可以发现大量的简并ETH破坏态。当这种简并态嵌入到希尔伯特空间的满足ETH的光谱中时，量子疤痕就会出现，该光谱被更大数量的玻色子口味（例如，SU（M）多重态简并）。通常，量子混沌的出现需要玻色子味M和耦合（未生成）态的数量（N，这与Z-N对称性有关）的大限制。此外，玻色子（或激发）味数M往往可以通过对偶变换与费米子数N相联系，在这种情况下，Z M对称性有可能由SU（M）模型产生，并导致在大M极限下的渐近简并。
2021-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quantum East model: localization, non-thermal eigenstates and slow dynamics
我们详细研究了量子East模型的性质，这是一个相互作用的量子自旋链，其灵感来自于经典玻璃的简单动力学约束模型。通过分析，精确对角化和张量网络方法的组合，我们表明存在一个过渡，从一个快速到一个缓慢的热化制度，这体现在整个频谱。在慢的一面，通过利用本地化的基态和形式的哈密顿量，我们明确地构建了一个大的（指数大小）数量的非热状态，成为精确的有限能量密度本征态在大尺寸的限制，作为一个真正的相变预期。一个“超自旋”的推广使我们能够找到更大的一类面积律状态证明显示非常缓慢的松弛。这些状态在很长一段时间内保留着它们初始状态的记忆。我们的数值分析表明，局域化性质不仅限于基态，而且在任意能量密度下，许多本征态与乘积态有很大的重叠，可以用矩阵乘积态很好地近似.诱导局域化的基态的机制，因此系统的非热行为，可以扩展到广泛的模型，包括一些简单的自旋链。我们讨论的影响，我们的研究结果慢热化和非遍历性更普遍的无序系统的约束，我们给出了数值证据，这些结果可以扩展到二维系统。
2020-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
On the stability of many-body localization in $d>1$
De Roeck等人最近的工作[Phys. Rev. B 95，155129（2017）]认为，由于罕见的弱无序区域触发的热化雪崩，多体局域化（MBL）在二维和更高维中是不稳定的。为了研究这些论点，我们构建了几个模型的有限遍历气泡耦合到安德森绝缘体的非相互作用费米子。我们首先描述的遍历区域使用GOE随机矩阵，并进行精确的对角化研究的小系统。结果是在一个完善的热化雪崩，包括瞬态有限尺寸效应的理论，提供强有力的支持雪崩的情况。然后，我们探索大系统尺寸的限制，通过建模遍历区域通过哈伯德模型与所有到所有的随机跳跃：组合系统，包括气泡和绝缘体，可以减少到一个有效的安德森杂质问题。我们发现，当耦合到大量的本地化的费米子态时，在遍历区域中的本地运营商的谱函数发生显着变化-即使当本地化的网站是弱耦合到气泡。原则上，对于给定大小的遍历区域，这可以阻止雪崩。然而，这种反作用效应被抑制，雪崩可以恢复，如果遍历气泡是足够大的。因此，反作用的主要作用是重新归一化临界气泡尺寸。
2019-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Probing many-body localization crossover in quasiperiodic Floquet circuits on a quantum processor
RIKEN Center for Computational Science（理化学研究所计算科学中心）；RIKEN Center for Quantum Computing（理化学研究所量子计算中心）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences（理化学研究所交叉理论与数学科学中心）；RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先驱研究所）；Jožef Stefan Institute（约热·斯特凡研究所）；University of Ljubljana（卢布尔雅那大学）
利用144个量子比特在IBM量子处理器上研究准周期Floquet伊辛系统中ergodic-MBL过渡，通过深Floquet电路实现长时多体动力学，揭示弱势区快速热化与强 disorder区持久关联的平滑过渡，以及量子 Fisher 信息对数增长的MBL特征。
2026-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Instability of localization in translation-invariant systems
定域化现象通常伴随着淬火无序的存在。在多大程度上无序对于局部化是必要的，这是一个众所周知的公开问题。在本文中，我们证明了局部化的不稳定性在投影不变系统。对于任何表现出安德森或多体局域化的非定常局部哈密顿量，一个任意小的非定常随机局部扰动几乎肯定会导致以下离域现象：（i）输运：对于任何（非均匀）初始状态，能量或任何其他局部守恒量的空间分布在后期变得均匀。(ii)加扰：任何无迹局部算子的无序相关器在较晚的时间衰减到零。(iii)热化：随机乘积状态以压倒性的概率局部热化到无限温度状态。
2020-01-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body localization and the area law in two dimensions
本文研究了正方晶格上二维自旋$\frac{1}{2}$海森堡模型在猝灭和准周期无序下的高能相图。大规模张量网络数值的使用使我们能够计算系统的二分纠缠熵高达$60 \times 7$晶格网站。我们提供的证据表明，存在一个多体局域制度的大无序强度，具有面积法在激发态，违反了本征态热化假设。从一个有限大小的分析，我们确定的临界无序强度的估计在淬火的情况下发生的过渡到遍历制度。
2022-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Disorder-Free Localization and Many-Body Quantum Scars from Magnetic Frustration
几何阻挫的概念使人们对凝聚态物理有了更深刻的认识，尤其是作为一种产生奇异低能态物质的机制。在这里，我们表明，挫折提供了一个自然的车辆产生的模型表现出异常热化的各种类型的高能量状态。我们考虑三类不可积的受挫自旋模型：（I）系统与本地守恒量的对称部门的数量与系统的大小呈指数增长，但比希尔伯特空间维度更慢，（II）系统与精确的本征态是单重覆盖，和（III）平带系统托管磁振子晶体。我们认为，从类（I）的几个一维和二维模型表现出无序本地化在高能量状态，使信息传播的长度尺度大于几个晶格间距动态抑制。我们进一步表明，模型的类（II）和（III）表现出量子多体疤痕-本征态的不可积哈密顿有限的能量密度和低纠缠熵。我们的研究结果表明，磁挫折提供了一种手段，系统地构建类的不可积模型表现出异常热化中谱状态。
2020-12-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Quantum Avalanche Stability of Many-Body Localization with Power-Law Interactions
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；Wuhan Polytechnic University（武汉轻工大学）
研究长程幂律相互作用下多体局域化相的量子雪崩稳定性，通过分析热化时间标度律提出稳定性判据。
2026-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Emergent pair localization in a many-body quantum spin system
本文利用Rydberg量子模拟器研究可调无序的海森堡自旋系综，发现强无序下系统进入由强相互作用自旋对主导的对局域化预热区域，揭示了长程相互作用量子系统中预热亚稳态的形成条件。
2024-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Quantum quenches in disordered systems: Approach to thermal equilibrium without a typical relaxation time
本文研究了具有短程相互作用和长程随机跳跃的一维无自旋费米子的光谱性质和猝灭后的动力学行为。我们表明，足够快的衰减的跳跃项促进本地化效应在有限的温度下，即使经典运动是混乱的，这将防止热化。对于较慢的衰变，我们发现热化确实发生。然而，在这个模型中，后者政权属于一个意想不到的普遍性类，即，可观的表现出幂律（而不是指数）的方法，其热期望值。
2012-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Many-body localization in large-N conformal mechanics
在量子统计力学中，尽管存在相互作用，但在任意长的时间后不表现出热化的封闭多体系统被称为多体定域系统，并且最近已被积极地研究。在简要回顾了这一课题之后，我们考虑了一维多体相互作用量子系统，它具有共形对称性和可积性。我们精确地求解了该系统，并讨论了它的热行为和非热行为。
2018-12-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Many-body localization beyond eigenstates in all dimensions
具有猝灭随机性的孤立量子系统表现出多体局域化（MBL），其中它们即使在高于它们的基态高度激发时也不达到局部热平衡。人们普遍认为，单个本征态在有限尺寸下捕获了这种热化的崩溃。我们表明，这种信念是假的，一般情况下，MBL系统可以表现出本征态的热化系统的属性。我们建议，本地化的近似保守的运营商（1 $^*$位）在这样的系统中的本地化。在尺寸$d>1$，我们进一步认为，现有的MBL现象是不稳定的边界效应，并让位给l $^*$位。1个$^*$ -位的物理后果包括MBL相位内的本征态相变的可能性，该相变与$d=1$中的动力学跃迁无关，以及在$d>1$中的所有参数下的热本征态。超冷原子系统和数值计算中的近期实验可以探测边界层产生的动力学和l $^*$ -位的出现。
2016-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Robustness of quantum many-body scars in the presence of Markovian bath
该研究将耗散诱导局域化机制推广到弱遍历破缺的量子多体疤痕系统，发现系统弛豫到QMBS主导的稳态且可出现动力学复兴，还提出冷原子实验方案，为制备稳定QMBS提供可能。
2025-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Propagation of Many-body Localization in an Anderson Insulator
多体局域化（MBL）是避免热化的物质动力学阶段的一个例子。虽然MBL相位对弱局部扰动是鲁棒的，但耦合到代表“热浴”的热化量子系统的MBL系统的命运是一个开放的问题，正在积极地从理论和实验上进行研究。在这项工作中，我们考虑的稳定性的安德森绝缘体与一个单一的移动杂质-一个小的量子浴的粒子相互作用的有限密度。我们给微扰的参数，支持本地化的稳定性在强相互作用制度。大规模张量网络模拟动力学证实了本地化相的存在，并给出定量预测的热力学极限。我们开发了一个唯象的动力学描述的强相互作用制度，并证明了杂质有效地把安德森绝缘体到MBL阶段，引起非平凡的纠缠动力学以及捕获我们的唯象。
2021-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Observation of energy resolved many-body localization
多体局域化（MBL）描述了一个量子相，其中一个孤立的相互作用系统受到足够的无序显示非遍历行为，逃避热平衡，发生在自己的动力学。以前，热化-MBL转变的主要特征是无序的增长。在这里，我们探索了一个新的轴，报告使用19量子位可编程超导处理器的能量分辨MBL过渡，它可以精确控制和灵活性的无序强度和初始状态的准备。我们观察到，发病的本地化发生在不同的无序强度，可区分的能量尺度，通过测量时间演化的观测和多体波函数相关的数量。我们的研究结果为MBL系统中多体流动性边缘的实验探索开辟了道路，由于系统尺寸有限，其存在受到广泛争议，并且在经典计算机中精确模拟变得不可行。
2019-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Quantum thermalization in a dimerized J1-J2 model
本文研究二聚化J1-J2海森堡链的热化，发现中间δ和J2时ETH最强满足，而局域化相中ETH评估意义有限。
2025-08-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
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
Stability of many-body localization in two dimensions
本文利用超冷原子在最大24×24格点的二维光学晶格中研究多体局域化稳定性，发现随机无序下转变点随尺寸增大而升高，而准周期无序下无尺寸依赖性，表明二维MBL可能稳定。
2025-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Two-particle self-consistency in a system without condensation
本文提出无凝聚系统中二粒子自洽方法，通过局部守恒与四点半函数分解关联，为验证弱本征态热化假说提供新视角。
2024-05-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Many-body dynamical localization in the kicked Bose-Hubbard chain
我们提供的证据表明，一个干净的踢玻色-哈伯德模型表现出多体动力学本地化阶段。这个阶段显示遍历性分解到我们能够考虑的最大尺寸。我们认为，这一性质坚持在大尺寸的限制。Floquet态违反本征态热化，局部可观量的渐近值依赖于初始状态，而不是热的。这意味着系统一般不会加热到无限高的温度，对于几乎所有的初始状态。从多体局域化推导出纠缠熵随时间线性增加。这种增加对应于空间非定域的Floquet态，但这些态在希尔伯特空间的特定子扇区中是局部的：这样，系统就不会随机探索所有希尔伯特空间，也不会热化。
2020-02-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Abelian symmetries and disorder: a broad non-ergodic regime and anomalous thermalization
对称性在单粒子局域化中起着核心作用。最近的研究集中在多体局域（MBL）系统，其特点是新的可积性，并通过本征态的面积律纠缠。研究了非阿贝尔$SU(2)$对称性对无序海森堡链动力学性质的影响。虽然$SU(2)$对称性与传统的MBL不一致，但新的非遍历机制是可能的。在这种情况下，本征态表现出比面积定律更快的速度，但仍然是一个强烈的亚热标度的纠缠熵。利用精确对角化，我们建立了这种非遍历制度确实是实现在强无序海森堡链。我们使用实空间重整化群（RSRG）来构造近似的激发本征态，并证明了它们对尺寸达到$L=26$的系统的精确性。随着无序强度的降低，发生向热化阶段的交叉。为了建立非遍历制度的热力学极限的最终命运，我们开发了一种新的方法来描述多体过程，通常被RSRG忽略，访问系统的大小$L>2000$。我们的特点，由于这样的过程中出现的共振，发现它们涉及的自旋数量不断增长的系统尺寸的增加。发现共振的概率随着系统的大小而增加。即使在强无序状态下，我们也可以确定共振扩散的大尺度。据推测，这最终将推动系统进入热化阶段。然而，极长的热化时间尺度表明，一个广泛的非遍历制度将在实验中观察到。我们的研究表明，对称性控制无序，多体系统的动力学性质。这里介绍的方法提供了一个通用的工具来描述广泛的无序多体系统。
2019-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Particle-hole symmetry, many-body localization, and topological edge modes
利用重整化群方法和精确对角化方法研究了一维粒子-空穴对称无序（相当于随机键XXZ链）相互作用费米子的激发态.在不存在相互作用的情况下，整个多体光谱表现出无限随机的量子临界行为，具有高度简并的激发态。我们表明，虽然相互作用是一个无关紧要的扰动在基态，它们极大地影响激发态的结构：即使任意的弱相互作用分裂的热化（弱无序）或自发破缺的粒子-空穴对称性，驱动系统进入多体局域自旋玻璃相（强无序）的简并。在这两种情况下，非相互作用模型的量子临界性质被破坏，无论是热退相干或自发对称性破缺。这个系统有一个有趣的和违反直觉的性质，即多体光谱的边缘比光谱的中心更不局域化。我们认为，我们的结果排除了某些激发态拓扑序的存在。
2016-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body localization in one dimension as a dynamical renormalization group fixed point
我们制定了一个动态的实空间重整化群的方法来描述随机自旋1/2链，或相互作用的费米子，初始化在一个状态与固定的粒子位置的时间演化。在这种方法中，我们确定了一个多体局域态的链作为一个动态的无限随机不动点。在这个固定点附近，我们的方法变得渐近精确，允许解析计算时间相关的量。特别是，我们解释了引人注目的普遍特征，在最近的数值模拟中看到的纠缠的增长：无界对数增长延迟的时间成反比的相互作用强度。相比之下，颗粒数波动表现出慢得多的增长，如log（log（t）），表明颗粒传输受阻。缺乏真正的热化在很长的时间限制是由于一组无限的近似积分的运动过程中发现的RG流，这成为渐近精确的守恒律在固定点。因此，我们确定的多体局域态与紧急广义吉布斯系综。
2012-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Sudden removal of a static force in a disordered system: Induced dynamics, thermalization, and transport
我们研究了具有随机在位势的一维无自旋费米子模型中局域占据数的实时动力学。后者是模型在附加静力作用下的热态（混合态或纯态），但在突然去除该静力后变为非平衡态。对于这个类和高温下，我们表明，诱导动力学是由一个单一的关联函数在平衡，独立的初始期望值准备接近平衡（由弱静态力）或远离平衡（由强静态力）。值得注意的是，这种类型的普遍性在遍历相和多体定域区都成立。此外，它不依赖于局部密度的单位晶胞的具体选择。我们特别讨论两个重要的后果。首先，局域密度的长时间期望值由能量本征基对角矩阵元素的涨落唯一确定。因此，本征态热化假设的有效性不仅是热化的充分条件，而且是必要条件。第二，密度分布的实时加宽总是由平衡时的电流自相关函数通过广义爱因斯坦关系给出。在运输的背景下，我们讨论了大粒子-粒子相互作用的无序的影响，其中正常的扩散是已知的发生在无序的情况下。我们的研究结果表明，正常扩散是稳定的弱无序，而他们是一致的，在局域化转变以下的较强的无序反常扩散。特别是，对于弱无序，高斯密度分布可以观察到单无序实现，我们证明了有限晶格高达31个网站。
2018-08-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
