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非阿贝尔对称性与无序:宽广的非遍历区与反常热化

强关联电子 2020-02-12 v1 无序系统与神经网络 统计力学

摘要

对称性在单粒子局域化中起着核心作用。近期研究聚焦于多体局域化(MBL)系统,其以新型可积性及本征态的面积律纠缠为特征。我们研究了非阿贝尔 SU(2)SU(2) 对称性对无序海森堡链动力学性质的影响。虽然 SU(2)SU(2) 对称性与常规 MBL 不相容,但一种新型非遍历区是可能的。在该区中,本征态展现出比面积律更快、但仍远亚热化的纠缠熵标度。利用精确对角化,我们确认该非遍历区确实在强无序海森堡链中实现。我们使用实空间重整化群(RSRG)构造近似激发本征态,并展示其对尺寸达 L=26L=26 系统的准确性。随着无序强度减弱,出现向热化相的交叉。为确立非遍历区在热力学极限中的最终命运,我们发展了一种描述通常被 RSRG 忽略的多体过程的新方法,可处理尺寸 L>2000L>2000 的系统。我们刻画了由此类过程产生的共振,发现其随系统尺寸增大涉及越来越多自旋。发现共振的概率随系统尺寸增大而增长。即使在强无序下,我们也能辨识出一个共振大量涌现的大尺度长度。推测这最终会将系统驱向热化相。然而,极长的热化时间尺度表明宽广的非遍历区在实验上可被观测。我们的研究证明对称性控制无序多体系统的动力学性质。此处引入的方法为描述宽广范围的无序多体系统提供了通用工具。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.09236,
  title  = {Non-Abelian symmetries and disorder: a broad non-ergodic regime and anomalous thermalization},
  author = {I. V. Protopopov and R. K. Panda and T. Parolini and A. Scardicchio and E. Demler and D. A. Abanin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.09236},
  year   = {2020}
}

备注

25 pages, 21 figures