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开放耗散多体系统穿越量子相变的动态Kibble-Zurek标度框架

统计力学 2020-05-27 v1 量子物理

摘要

我们研究了多体系统的量子动力学,该系统由于与环境相互作用而存在耗散,并在Kibble-Zurek(KZ)协议下演化,其中某一哈密顿量参数随时间缓慢线性地驱动穿过零温量子相变的临界值。我们特别探讨了开放量子系统是否以及在何种条件下能发展出类似于封闭系统中出现的普适动态标度区。我们关注一类耗散机制,其动力学可通过控制系统密度矩阵时间演化的Lindblad主方程可靠描述。我们认为,即便存在耗散,动态标度极限依然存在,其主要特征由量子相变的普适类控制。这需要对耗散相互作用进行特定调谐,其衰减率 uu 应随KZ协议时间尺度 tst_s 增大按 utsκu\sim t_s^{-\kappa} 标度,其中指数 κ=z/(yμ+z)\kappa = z/(y_\mu+z) 依赖于动态指数 zz 和驱动哈密顿量参数的重整化群维数 yμy_\mu。我们将动态标度论证应用于一维费米线(其量子相变与量子伊辛链同普适类,并存在包含局域抽运、衰减和退相干的耗散机制)的KZ协议数值结果所支持。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.07604,
  title  = {Dynamic Kibble-Zurek scaling framework for open dissipative many-body systems crossing quantum transitions},
  author = {Davide Rossini and Ettore Vicari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07604},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 8 figures