当系统的半经典相空间混合时,少体量子系统的弛豫在很大程度上取决于初始状态;即混沌运动区域与规则岛共存。近年来,人们付出了很多努力来理解强相互作用量子系统中的热化过程,这些系统通常缺乏明显的半经典极限。时间相关变分原理 (TDVP) 允许人们通过将幺正多体动力学投影到弱纠缠变分态流形上来系统地推导出有效的经典(非线性)动力系统。我们证明这种动力系统通常具有混合相空间。当 TDVP 误差较小时,混合相空间会在量子模型的精确动力学上留下痕迹。例如,当系统在属于稳定周期轨道或周围规则区域的状态初始化时,它会表现出持续的多体量子复兴。作为原理证明,我们确定了新型“量子多体疤痕”,即导致一维和二维相互作用的里德堡原子模型中长时间振荡的初始状态。有趣的是,导致最稳健复苏的初始状态通常是纠缠态。另一方面,即使 TDVP 误差很大,如在热化倾斜场伊辛模型中,在相空间的常规区域中初始化系统也会导致热化速度惊人地减慢。我们的工作确立了 TDVP 作为一种识别任意维度中具有异常动力学的相互作用量子系统的方法。此外,混合相空间经典变分方程允许人们在相互作用模型中找到缓慢热化的初始条件。我们的结果揭示了经典和量子混沌之间的联系,指出了经典的 Kolmogorov-Arnold-Moser 定理可能扩展到量子系统。
1简介2 2量子自旋系统4 2.1符号和基本特性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.2当地哈密顿人的光谱差距。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 2.3圆环上的周期性边界条件。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 3 PEPS和家长汉密尔顿人13 3.1张量表示法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 3.2 PEPS。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 3.3家长哈密顿人。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 3.4父母哈密顿族人的光谱差距。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 3.4.1边界状态和近似分解。。。。。。。。。。。。。。。。。21 3.4.2局部非注入性PEP的近似分解。。。。。。。。。。。。22 3.4.3近似分解条件的仪表不变性。。。。。。。。。。24 4 PEPS的热场Double 26 4.1量子双模型的描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 4.2 pepo基本张量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 4.2.1星级操作员作为PEPO。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 4.2.2 Plaquette操作员作为Pepo。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 29 4.2.3 peps张量在边缘。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3128 4.2.2 Plaquette操作员作为Pepo。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 4.2.3 peps张量在边缘。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。31
我将使用核自旋链作为示例实验系统,并利用哈密顿工程和核磁共振工具,展示如何设计动态以防止系统升温,即使在自旋之间存在强相互作用的情况下也是如此。在防止热化的策略中,我将重点关注通过无序进行定位,这可以抑制量子信息的混乱,以及弗洛凯工程,它可以诱导预热化,这是一种热化速度仅呈指数级缓慢的长寿命状态。
其中 ¯E 和 ω 分别是状态 i 和 j 的平均能量和能量差。矩阵 R ij 由无规则的一阶数组成,这些数在统计上具有零均值和单位方差。在任何具有固定哈密顿量的给定量子系统中,它们都是通过对哈密顿量进行对角化获得的确定数。然而,对于计算高能态简单算子的少点相关函数而言,这些微观细节是无关紧要的,将 R ij 视为真随机变量即可。这种随机性与量子混沌系统与随机矩阵理论之间的联系紧密相关(详情见[3])。通过全息对偶性,引力物理学对混沌量子系统随机性有了新的认识[4]。如果手头的混沌量子系统是一个大 N 、强耦合的共形场论(即全息 CFT),边界量子系统的热化与引力对偶中的黑洞形成有关 [ 5 – 8 ] 。事实上,这两个过程中明显的幺正性丧失是密切相关的,理解其中一个将有助于理解另一个。事实上,正是出于这个原因,量子热化已经在全息摄影的背景下进行了讨论(例如参见 [ 9 – 20 ] )。
加扰是存储在局部自由度中的信息扩散到量子系统的多体自由度的过程,从而无法被局部探测器访问,并且显然会丢失。加扰和纠缠可以调和看似不相关的行为,包括孤立量子系统的热化和黑洞中的信息丢失。在这里,我们证明保真非时序相关器 (FOTOC) 可以阐明加扰、纠缠、遍历性和量子混沌(蝴蝶效应)之间的联系。我们为典型的 Dicke 模型计算了 FOTOC,并表明它们可以测量子系统 Rényi 熵并提供有关量子热化的信息。此外,我们说明了为什么 FOTOC 可以在没有有限尺寸效应的混沌系统中实现量子和经典 Lyapunov 指数之间的简单关系。我们的研究结果为实验性使用 FOTOC 探索加扰、量子信息处理的界限以及可控量子系统中黑洞类似物的研究开辟了道路。
其中 ¯E 和 ω 分别是状态 i 和 j 的平均能量和能量差。矩阵 R ij 由无规则的一阶数组成,这些数在统计上具有零均值和单位方差。在任何具有固定哈密顿量的给定量子系统中,它们都是通过对哈密顿量进行对角化获得的确定数。然而,对于计算高能态简单算子的少点相关函数而言,这些微观细节是无关紧要的,将 R ij 视为真随机变量即可。这种随机性与量子混沌系统与随机矩阵理论之间的联系紧密相关(详情见[3])。通过全息对偶性,引力物理学对混沌量子系统随机性有了新的认识[4]。如果手头的混沌量子系统是一个大 N 、强耦合的共形场论(即全息 CFT),边界量子系统的热化与引力对偶中的黑洞形成有关 [ 5 – 8 ] 。事实上,这两个过程中明显的幺正性丧失是密切相关的,理解其中一个将有助于理解另一个。事实上,正是出于这个原因,量子热化已经在全息摄影的背景下进行了讨论(例如参见 [ 9 – 20 ] )。
摘要 统计力学提供了一个框架,用于描述大型复杂多体系统的物理特性,仅使用几个宏观参数来确定系统的状态。对于孤立的量子多体系统,这种描述是通过本征态热化假设 (ETH) 实现的,该假设将热化、遍历性和量子混沌行为联系起来。然而,在强无序相互作用多体系统的动力学中,通过数值和实验发现的稳健多体局部化 (MBL) 机制,在有限的系统尺寸和演化时间下没有观察到热化趋势。虽然 MBL 机制的现象学已经确立,但核心问题仍未得到解答:在什么条件下 MBL 机制会产生 MBL 相,其中即使在无限系统尺寸和演化时间的渐近极限下也不会发生热化?本综述重点介绍了最近的数值研究,旨在阐明 MBL 相的状态,并确定了有关 MBL 相的关键未决问题。
理解强自旋轨道耦合的窄带半导体中自旋极化载流子弛豫的基本散射过程,对于自旋电子学的未来应用至关重要。[1–8] 一个核心挑战是利用自旋轨道相互作用,在没有外部磁场的情况下实现高效的信息处理和存储。[6–12] 当表面或界面发生反转不对称时,或当自旋轨道相互作用存在于块体中时,可引起较大的拉什巴效应。[13–17] 结果,电子态的自旋简并度被提升,其自旋分裂变为 Δ E = 2 α R | k |,它一级线性依赖于动量| k |和拉什巴效应的强度,用所谓的拉什巴参数 α R 表示。 [18,19] 较大的 Rashba 效应被认为是实现增强自旋极化电流控制、[20,21] 高效自旋注入 [10,22] 和自旋电荷相互转换、[23–26] 较大自旋轨道扭矩、[5,27] 的关键。
本文论文有助于研究量子数据分析和量子场动力学中的几何形状。第一部分致力于远程均衡时间的演变和量子多体系统的热化。我们讨论了在纺纱杆气中的易于平面铁磁铁的动态凝结和热化的观察,该旋转螺旋体气体与远距离顺序和超级功能的堆积一起观察。in