U(1)守恒Floquet随机电路中的缓慢热化与次扩散
量子物理
2024-03-22 v2 无序系统与神经网络
其他凝聚态物理
摘要
随机量子电路是结构最简且可解析处理的混沌动力学的典型模型。我们研究了一类具有Haar随机电荷守恒动力学的Floquet酉电路；此类最小模型具有作用于自旋1/2量子比特的最近邻门，以及随时间周期重复的单一偶数/奇数门层。我们发现该最小模型在数值可访问的系统尺寸下不能稳健热化，并在长时间下表现出缓慢的次扩散动力学。我们描绘了电荷守恒电路更广阔参数空间中的热化动力学，并从参数空间中邻近的局域化与可积区域出发理解了缓慢动力学的起源。相比之下，我们发现对最小模型的微小扩展就足以实现稳健热化；这些扩展包括(i)将相互作用范围增至三体门，(ii)通过在每个格点守恒电荷上附加一个额外的无约束量子比特来增大局域希尔伯特空间维数，或(iii)使用由两层独立门构成的更大Floquet周期。我们的结果应为未来与广泛前沿理论问题相关的电荷守恒电路的数值研究提供参考。
引用
@article{arxiv.2210.13429,
title = {Slow thermalization and subdiffusion in $U(1)$ conserving Floquet random circuits},
author = {Cheryne Jonay and Joaquin F. Rodriguez-Nieva and Vedika Khemani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.13429},
year = {2024}
}
备注
10+2 pages, 4 figures