量子自旋耦合到拓扑边缘态的松弛动力学
强关联电子
2025-07-02 v2
摘要
已知经典杂质自旋耦合到自旋 SSH 链会表现出复杂的切换动力学，导致自旋松弛不完全。本文研究了完全量子化杂质自旋修正的影响。我们发现，在拓扑平凡情况下，量子自旋与经典自旋行为相似，因为平凡绝缘体不存在库仑效应。在拓扑情况下，量子自旋不太可能松弛：它可以在松弛前的平台上保持显著偏离预期松弛值的状态，以及在一个相当大的参数范围内几乎不松弛，但呈现异常大的 Larmor 频率。此外，我们发现一种额外的量子效应，使得松弛前的平台可以被超极化，即自旋停留在大于其基态期望值的偏振值。这在经典情况下不存在，由于（不完全）库仑屏蔽导致。我们的结果通过 ground state DMRG 算法和时变变分原理（TDVP）获得，其中利用了问题的电荷-SU(2) 对称性。此外，我们引入并基准测试了一种方法，从给定的数值数据预测动力学，基于稀疏非线性动力学识别（SINDy）。这使我们能够将仿真时间延长约 2.5 倍，最大时间为 个 hop 倒数。
引用
@article{arxiv.2502.12715,
title = {Relaxation dynamics of a quantum spin coupled to a topological edge state},
author = {Qiyu Liu and Christoph Karrasch and Dante Marvin Kennes and Roman Rausch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12715},
year = {2025}
}