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具有单轴单离子各向异性的自旋-1 Kitaev 链中的量子多体疤痕

强关联电子 2023-09-14 v2 材料科学

摘要

为建立量子多体疤痕与量子临界性共存的基于固态的框架,我们研究了具有单轴单离子各向异性(SIA)的自旋-1 Kitaev 链。在具有均匀 Z2\mathbb{Z}_2 规范场的子空间中,该模型可精确映射为自旋-1/2 有效失谐 PXP 哈密顿量,其中 SIA 起到静态失谐项的作用。从乘积态出发的淬火动力学在 SIA 正负值间对称,而从 Kitaev 自旋液体到二聚相的量子相变仅发生在具有负 DcD_c 的临界点,意味着平移对称性的自发破缺。我们发现,从特殊初态进行量子淬火时,量子保真度及某些局域观测量的相干振荡在小幅 SIA 扰动下得以维持。尽管这些观测量的振荡幅度随 SIA 强度增加随时间衰减,系统在接近临界点时完全热化。相反,初始极化态在 D<DcD<D_c 时虽无量子保真度复兴,却会展现长周期复兴。最后,我们通过引入破坏 Z2\mathbb{Z}_2 规范场的海森堡相互作用,研究了 Kitaev 自旋液体与二聚相相边界的演化。利用无限时间演化块消减法和各种自旋关联准确刻画了各相的基态性质,给出了完整相图。我们的工作为理解高自旋系统中多体疤痕与量子临界性之间的奇异联系打开了大门。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.00690,
  title  = {Quantum many-body scars in spin-1 Kitaev chain with uniaxial single-ion anisotropy},
  author = {Wen-Yi Zhang and Ya-Nan Wang and Dongchang Liu and Jie Ren and Jia Li and Ning Wu and Andrzej M. Oleś and Wen-Long You},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.00690},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 10 figures, submitted