受监控、保守电荷的相互作用费米子动力学场论
统计力学
2025-08-18 v2 无序系统与神经网络
强关联电子
量子物理
摘要
在受监控的量子动力学中，测量诱导相变(MIPT)介于量子混沌(体积定律纠缠)和被抑制的、面积定律相位之间。我们揭示了受监控动力学如何位于一般远离平衡、量子凝聚物物理框架内。测量诱导的加热效应扰乱了通用(相互作用)受监控费米子系统中的分布函数，从而实现了该系统动力学的简化对称性描述。我们演示了 Keldysh 技术与电路常规统计力学模型的等效性，这源于对偶希尔空间(Choi-Jamiołkowski)映射。我们以受监控的相互作用费米子动力学为例，推导了一个统一的有效场论，能够捕捉所有相态及相变。仅存在面积定律相位的非相互作用情况不存在 MIPT。这通过一种具有极大对称性的非线性 sigma 模型副本场论得到解释。我们表明，当副本对称性因相互作用作用而减小时，其他相态和相变会出现。副本置换对称性及其自发破坏主导了 MIPT，可通过 RG 流中的分离曲线识别。副本解析的电荷守恒决定了“电荷锐化”相变，其在两种动力学之间发生，后者要么全局电荷信息被隐藏，要么可从测量中重建。该场论解释了为何电荷锐化相变仅在体积定律相位中发生。我们的框架为其他类别的 MIPT 提供了模板，并将这些置于非平衡凝聚物物理的领域内。
引用
@article{arxiv.2410.07317,
title = {Field theory of monitored, interacting fermion dynamics with charge conservation},
author = {Haoyu Guo and Matthew S. Foster and Chao-Ming Jian and Andreas W. W. Ludwig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07317},
year = {2025}
}
备注
(v1) 30 pages, 4 figures. (v2) 36 pages, 4 figures; Expanded the introduction to situate monitored systems in the broad field of non-equilibrium quantum condensed matter physics. Added two appendices with additional technical details