多体局域化动力学的稳定性与准周期性

在孤立多体量子系统中，纠缠动力学与非平衡统计之间的联系已在理论和实验上确立。多体局域化（MBL）是一种无序（即随机）链中相互作用粒子无法热化的现象，正是这一联系的例证。然而，由于缺少分析多体纠缠动力学的稳健方法，对诸如 MBL 这类临界现象的系统证明仍具挑战性。本文中，我们通过无序 Heisenberg 链中子系统纠缠演化中的准周期动力学来辨识 MBL。这种通过稳定的纠缠准周期动力学（稳定意指其在热力学极限下持续存在）刻画 MBL 的新形式，具体区分了两种竞争情形：子系统的完全局域化行为，或以无序为指数的极缓慢（指数级缓慢）热化子系统——这是文献中一个备受争议的问题。利用微扰论，我们通过无穷微扰级数推导了单自旋的纠缠动力学，同时对罕见的 Griffiths 区域（局域热化包涵）进行建模。我们的结果证明，在足够强无序的区间内，单个子系统的纠缠演化在热力学极限下保持准周期性，从而为多体局域化动力学在无序 Heisenberg 链中的稳定性提供了具体证据。该行为与 MBL 相中广泛报道的子系统的对数增长形成对比。我们表明，先前研究中观测到的对数增长源于统计系综平均，而由于 MBL 系统根植于其准周期特征的内在非遍历动力学，这种平均是被禁止的。