非可积量子自旋链中淬火下“弱热化”区的准粒子解释

本征态热化假说通过考察单个本征态为量子系统中的热化提供了一种图像。然而，考虑局域观测量如何动态地达到平衡值也同样重要。淬火方案是研究此类问题的设定之一。近期一项对带有纵向场的非可积量子伊辛模型在此类淬火设定下的数值研究 [Bañuls, Cirac, and Hastings, Phys. Rev. Lett. 106, 050405 (2011)] 发现，不同的初始量子态表现出不同的行为。其中一个被称为“弱热化”区的特例显示出某些观测量的明显持续振荡。本文我们为这种振荡提供一种解释。我们注意到，相应的初始态相对于该模型的基态具有较低的能量密度。然后，我们在基态附近使用微扰论，并将振荡频率本质上识别为准粒子能隙。借助这一准粒子图像，我们进而可以讨论振荡的长时间行为。在做出一些直观上只会使热化变得更弱的额外近似后，我们论证这些振荡在长时间极限下仍然会衰减。作为我们论证的一部分，我们还考虑了一维中从玻色-爱因斯坦凝聚体到硬核玻色子模型的淬火。我们发现，单玻色子产生算符的期望值振荡但在时间上呈指数衰减，而双玻色子产生算符的振荡在时间上具有 $t^{-3/2}$ 的衰减。我们还研究了低密度区衰减时间对玻色子密度的依赖性，并利用此来估计原始自旋模型中振荡的衰减时间。